Süper kütle çekimi

Kuramsal fizikte, süper kütle çekimi genel görelilik kuramı ve süper simetriyi birleştiren bir alan kuramıdır.Süper kütleçekiminde, süper simetri bölgesel simetridir (kütleçekimsel olmayan süper simetrik kuramların aksine, örneğin minimal süper simetrik standart model).Süper simetrinin üreteçleri Poincaré grubu ve süper-Poincaré cebiri ile sarılmıştır, süper kütleçekiminin süper simetriyi doğal olarak takip ettiği görülebilir.

Gravitonlar

Kütleçekiminin her kuramı gibi süper kütleçekimi de kuantumu graviton olan dönüş-2 alanını kapsar. Süper simetri süper eşe sahip olabilmek için gravitona ihtiyaç duyar. Bu alanın dönüşü 3/2 ve kuantumu da gravitinodur.Gravitino alanlarının sayısı süper simetrilerin sayısına eşittir.

Ölçüm Süper simetrisi

Süper simetrinin ilk yerel kuramı 1975 yılında Dick Arnowitt ve Pran Nath tarafından ortaya atılmış ve ölçüm süper simetrisi olarak adlandırılmıştır.

SUGRA

SUGRA, ya da süper kütleçekimi, 1976 yılında Dan Freedman, Sergio Ferrara ve Peter Van Nieuwenhuizen tarafından keşfedilmiştir. Ancak, çeşitli boyut sayıları ve ilave (N) süper simetri yükleri ile ilgili kuramlarr tarafından kısa sürede genellenmiştir. N>1 olan Süper kütleçekimi kuramları genellikle büyütülmüş süper kütleçekimi olarak adlandırılır. (SUEGRA). Bazı süper kütleçekimi kuramları daha boutsal düşürme yolu ile yüksek boyut super kütleçekimi kuramlarına eşlik olarak gösterilir  (örneğin N=1 11-boyutlu süper kütleçekimi boyutsal olarak düşürülünce N=8, d= 4 SUGRA). Sonuçlanan kuramlarda bazen 1919’da yapılı 5-boyutlu kütleçekimsel kuram olan Kaluza-Klein kuramları kastedilir, çemberde boyutsal olarak düşüş gerçekleştiğinde 4-boyut ağır olmayan modlar elektromanyetizmin kütleçekimi ile birleşmiş hali kastedilir.

mSUGRA

mSUGRA minimal super kütle çekimi anlamına gelir. N=1 süper kütleçekimi taslağı içerisindeki parçacığın gerçekçi yapısının modeli super Higgs mekanizması tarafından yıkımı 1982 yılında Pran Nath, Ali Chamseddine ve Richard Arnowitt tarafından gerçekleştirilmiştir. Büyük Birleştirme Kuramlarınca bu tür modellerin sınıflar minimal super kütleçekimi olarak bilinir, kütleçekimi gizli bir sektörünün varlığının yıkımına SUSY sayesinde vasıta olur. Minimal kütleçekimi, super Higgs etkisinin doğal bir sonucu olarak yumuşak SUSY yıkımı terimlerini meydana getirir. Elektrozayıf simetrinin ışınımsal kırılımlar tekrar normalleştirme grup denklemlerinden dolayı hızlıca gerçekleşen bir sonuçtur.Sadece dört tane değişken gerektiren ve Büyük Birleştirmedeki düşük enerji olaylarını kararlaştırmaya bir işaret olarak göründüğünden minimal super kütleçekimi öngörülen gücünden dolayı parçacık fiziğinde araştırılan en geniş konulardan biridir.

İkinci Süper sicim Devrimi

10-boyutlu kuramlar ve kuantum tümlemeleri içeren sicim kuramları 1980’lerin sonunda ortadan kalkmıştır. Bu kuramlarda Yau’nun tahmininden çok daha fazla sıkıştırma olduğunu 23. Uluslararası Solvay Fizik Konferansında Calabi-Yaus kabul etmiştir. Hiçbiri standart modeli tam olarak verememiştir and gerekli uğraş verildiğinde farklı yollarla standart modele ulaşılabilir. Ayrıca, kimse düzensizlik kuramındaki düzenin uygulanabilirliğini anlayamamıştır.
1990’ların başında ise nispeten daha durağan bir döneme girilmiştir; ancak bazı önemli araçlar da geliştirilmiştir. Örneğin, çoğu süper sicim kuramlarının sicim ikiliklerine bağlı oldukları açıkça görülmeye başlanmış, bazıları ise zayıf sicim eşleşmesine bağlanmıştır, yani bir modeldeki fizik diğerine göre güçlü sicim eşleşmesidir. Daha sonra hepsi değişip, ikinci süper sicim devrimine dönüşmüştür. Joseph Polchinski, sicim kuramlarındaki altı yıl önce keşfettiği, p-membranlarının daha ipliklisi olan, super kütleçekimi kuramından bilinen D-membran denilen nesnelerin belirsizliğini fark etmiştir, Bu p-membranlarındaki uygulamalar karışık sicim kuramı tarafından sınırlanmamış ve hatta süper simetri sayesinde süper kütleçekimindeki p-membranlar sicim kuramının anladığının da ötesinde anlaşılabilmiştir.
Düzensiz olmayan bu yeni araçla donanımlı, Edward Witten ve başka birçok bilim insanı tüm düzensiz sicim kuramlarının tek bir kuramın farklı şekillerde anlatımı ve gösterimi olduğunu söylemiş ve bu tek bir kuramı M-kuramı olarak adlandırmıştır. Dahası, M-kuramının uzun dalga sınırının 11-boyutlu ilk süper sicim devriminin yararına olan 2- ve 5-membramın eşlik ettiği süper kütleçekimine de karşı çıkmıştır. Tarihsel olarak, super kütleçekimi tam daire olmuştur. Bu sicim kuramının özelliklerini anlayabilmek için yaygın olarak kullanılan ve M-kuramı ve M-kuramının sıkışımlarındaki uzay zamanı boyutlarını düşürmek için kullanılan bir taslaktır,

Süper sicimlere ilişkin

Belirli 10-boyutlu super kütleçekimi kuramları 10-boyutlu süper sicim kuramlarının düşü enerji limitleri olarak görülür; yani kütlesiz olarak baş gösterirler. Sicim kuramlarının gerçek etkili alan kuramları nadiren mevcut olurlar. Sicim ikiliklerinden dolayı, tahmin edilen 11-boyutlu M-kuramının 11-boyutlu süper kütleçekimli düşük enerji sınırı olmak zorundadır. Ancak, bu durum sicim kuramı/m-kuramının süper kütleçekiminin tek mümkün UV bitimi olduğu anlamına gelmez.

4 boyutta N = 8 Süper Kütleçekimi

N=8 süper kütleçekimi kütleçekimi ve sonlu alan sayısını içeren en simetrik kuantum alan kuramıdır.Sıfıra giden boyutları 11boyutlu süper kütleçekiminden  7’ye düşürerek bu bulunabilir.
8 süper simetri içeren bu kuram dönüş 2 ve dönüş -2 arasında 8 yarım adım olduğundan en kütleçekimsel kuramdır. Bu kuramda 2 dönüşü olan Graviton en yüksek dönüş sayısına sahiptir. Daha fazla süper simetri demek parçacıkların süper eşlerinin dönüşünün 2’den fazla olması demektir. Dönüşü 2’den fazla olan Sicim Kuramı gibi kuramlar sonsuz sayıda parçacık içerir. Stephen Hawking, Zamanın Kısa Özeti kitabında, bunun Her şeyin Kuramı olabileceğinden bahsetmiştir. Ancak ileriki yıllarda Sicim kuramında gözden düşmüştür. 21. yüzyılda da bu kuramın son olacağı ile ilgili düşünceler tekrar canlanmıştır.

Yüksek Boyutlu SUGRA

Yüksek boyutlu SUGRA genl göreliliğin yüksel boyutlu ve süper simetrik bir genellemesidir. Süper kütleçekimi 11’e kadar her sayı için denklem haline getirilebilir. Yüksel boyutlu SUGRA süper kütleçekiminin dört boyutludan daha büyük olduğuna odaklanmıştır. Spinorlardaki süper yüklerin sayısı uzay zamanındaki boyuta ve işarete bağlıdır. Süper yükler spinorlarda olur. Bu yüzden süper yüklerdeki sınırlar keyfi seçilmiş boyutun uzay zamanında sağlanamaz.
Uyumlu bazı kuramsal örnekler:
•12-boyutlu iki zaman kuramı
•11-boyutlu maksimal SUGRA
•10-boyutlu SUGRA kuramları
•Tip IIA SUGRA: N = (1, 1)
•11-boyuttan Tip IIA SUGRA
•Tip IIB SUGRA: N = (2, 0)
•Tip 1 ölçüm SUGRA: N = (1, 0)
•9 boyutlu SUGRA kuramları
•10 boyuttan maksimal 9 boyut SUGRA 
•T-ikiliği
•N = 1 ölçüm SUGRA
Dikkat çeken süper kütleçekimi kuramlarının iki daha fazla dönüşü yoktur. Bu demektir ki; aşamalarının simetrik tensörleri hiçbir alanda ikiden fazla Lorentz dönüşümü içermez. Ancak, yüksek dönüş kuramlarındaki etkileşim tutarlılığı oldukça aktif bir alanın ilgisini çeker.