Hva er Supersymmetri?

June 10  by Eliza

Supersymmetri, ofte referert til som SUSY i det vitenskapelige miljøet, er en teori i partikkelfysikk som forsøker å ta høyde for manglende materie eller mørk materie i universet, og forene gravitasjon med de andre tre fundamentale kreftene i naturen, som er elektromagnetisme og svak og sterke kjernefysiske styrker. Konseptet bak supersymmetri er et aspekt av strengteori som kan testes med dagens atom akselerator teknologi til en viss grad, og slår fast at alle subatomære partikler som bærer en kraft blir matchet av subatomære partikler som har masse. Et eksempel på dette er boson, som antas å være en supersymmetrisk kraft bærer for den av saken partikkel kjent som fermion.

Mens teorien om supersymmetri løser mange fundamentale problemer oppdaget i hvordan elementærpartikler oppfører seg, har det ikke vært noen direkte bevis for å støtte det som av 2011. The Large Hadron Collider (LHC), som, som i 2011, er den største partikkelakselerator for å være bygget på jorda, og består av 17 miles (27 kilometer) av tunnel under den fransk-sveitsiske grensen, gjennomført en direkte eksperiment i august 2011 for å oppdage supersymmetri effekter og ikke klarte å finne noen bevis som støtter teorien. Dette er i motsetning til tidligere lovende indikasjoner fra Tevatron partikkelakseleratoren som foreslåtte supersymmetri kan være observert i forfallet av B-meson subatomære partikler. Den Tevatron er en 3,9 kilometer (6,28 kilometer) akselerator ligger på Fermilab utenfor Chicago, Illinois, i USA.

Begrepet partner partikler i en grand supersymmetri teori har vært under utvikling i partikkelfysikk i 20 år. Forskere er nå avhør grunnlaget for teorien, som støtter eksperimenter ved LHC, som har bør også gitt noen bevis som støtter teorien, ikke har gjort. Teorien har vært attraktiv for fysikere i noen tid, som gjør det mulig for en grunnleggende testing av aspekter av strengteori som ellers er langt utover egenskapene til menneskelig teknologi for overskuelig fremtid.

Teorien også kunne forklare det store mysteriet om hva mørk materie er, som utgjør anslagsvis 25% av universet, med en annen omtrent 70% tilskrives mørk energi. All normal materie og energi som er observerbare ved konvensjonell vitenskap utgjør mindre enn 5% av den totale massen og energien i universet. Supersymmetri teori ville også forklare tilstedeværelsen av begrepet Higgs boson. Bosoner er hypotetiske partikler som har blitt jobbet inn beregninger for å løse problemene med Standardmodellen i partikkelfysikk, men de er de eneste subatomære eller elementærpartikkel som ikke har blitt observert i fysikkeksperimenter som i 2011.

Selv enkle versjoner av supersymmetri kan nå utelukkes som sannsynlig, andre komplekse tilnærminger til det også blir vurdert. Den mest grunnleggende av elementærpartikler, kesam, ville også ha en supersymmetrisk partner kjent som squark, som ville bli matchet individuelt til hver av de seks kvark smaker, som er opp, ned, merkelig, sjarm, bunn og topp. Andre supersymmetriske partnere, om de noen gang oppdaget, ville være gravitino tilpasset graviton, den photino tilpasset til fotonet, den gluino tilpasset gluon, og flere andre. Selv kjente subatomære partikler ville ha supersymmetri partnere som elektronet, som ville ha en Selectron som sin superpartner.