Supersymmetria rikkoo

Supersymmetria-teorialle ei ole kokeellista vahvistusta, koska superpartnereita ei ole vielä löydetty. Toisin sanoen ei ole löydetty bosoneja ja fermioneja , jotka voisivat olla yhdessä supermultipletissa. Siksi uskotaan, että nykyisellä universumin evoluution aikakaudella supersymmetria on rikki, eikä nykyaikaisilla hiukkasilla ole superkumppaneita.

Bosonit ja fermionit yhdistävän supersymmetriateorian matemaattinen kauneus ja mikä tärkeintä, sen kyky vähentää laskettuja kvanttivaihteluita , pakottavat teoreetikot kuitenkin ehdottamaan kahta vaihtoehtoa tästä tilanteesta selviämiseksi. Joko täydellinen (katkaisematon) supersymmetria oli olemassa menneisyydessä ja se katkesi sitten maailmankaikkeuden evoluution aikana, tai nyt katkennut supersymmetria tulee täydelliseksi tulevaisuudessa.

Ensimmäisessä versiossa oletetaan, että maailmankaikkeuden syntymän kynnyksellä, kun sen ikä oli korkeintaan sekunti ja lämpötila vähintään K, oli olemassa supersymmetrinen perhe superkumppanien kanssa, joka takasi maailmankaikkeuden tasa-arvon. kaikkien perustavanlaatuisten vuorovaikutusten intensiteetti . Lisäksi oletetaan, että näiden superkumppanien massat olivat vähintään tuhat kertaa suuremmat kuin protonin.

Toinen vaihtoehto olettaa tulevaisuudessa protonien hajoamisen seurauksena fotonien ja gravitonien superperheet, joissa on vakaat kevyimmät superpartnerit - LSP (kevyin superpartner), joka varmistaa supersymmetrian voiton. Yleensä Z-bosonin, fotonin ja Higgsin bosonin superpartnereita (vastaavasti: zino, fotono ja higgsino) ehdotetaan LSP:n rooliin . Niillä arvellaan olevan samat kvanttiluvut , joten ne sekoittuvat ja muodostavat massaoperaattorin ominaistiloja, joita kutsutaan neutralinoiksi . Neutralinon ominaisuudet riippuvat siitä, mikä komponenteista (zino, fotono, higgsino) hallitsee.

Molempia täyden supersymmetrian variantteja tutkitaan intensiivisesti teoreettisella tasolla, mutta niitä tuskin voidaan vahvistaa kokeellisesti, koska supermassiivisia superpartnereita ei voida luoda kiihdyttimillä, eikä kevyimpiä protonien poikkeuksellisen stabiiliuden vuoksi voida havaita. Ei nyt eikä lähitulevaisuudessa ole mahdollista luoda samanlaisia ​​olosuhteita kuin alkuräjähdyksen ensimmäisten sekuntien aikana , mikä tarkoittaa, että tämän aikakauden superkumppaneita ei koskaan luoda. Samaan aikaan ei ole vielä löydetty pienintäkään jälkeä protonien hajoamisesta, ja näin ollen LSP:n olemassaolosta ei ole kokeellista vahvistusta.

Linkit

• Gorbunov, D. S., Dubovsky, S. L., Troitsky, S. V. Mittarimekanismi supersymmetrian rikkoutumisen siirtoon // Advances in Physical Sciences . Osa 169, nro 7. - M.: 1999, s. 705-736.