Στη φυσική των σωματιδίων, η υπερσυμμετρία (SUSY) είναι μια εικαστική σχέση ανάμεσα σε δύο βασικές κατηγορίες στοιχειωδών σωματιδίων: μποζόνια, τα οποία έχουν ακέραιο σπιν, και τα φερμιόνια, τα οποία έχουν ημιακέραιο σπιν. [1] [2] Ένας τύπος συμμετρίας χωροχρόνου, η υπερσυμμετρία είναι ένας πιθανός υποψήφιος για τη μη ανακαλυφθείσα φυσική των σωματιδίων και θεωρείται από ορισμένους φυσικούς ως μια κομψή λύση σε πολλά τρέχοντα προβλήματα στη φυσική των σωματιδίων, εάν επιβεβαιωθεί σωστή, θα μπορούσε να επιλύσει προβλήματα σε διάφορους τομείς όπου οι τρέχουσες θεωρίες πιστεύεται ότι είναι ελλιπείς. Μια υπερσυμμετρική επέκταση στο πρότυπο μοντέλο θα μπορούσε να επιλύσει σημαντικά προβλήματα ιεραρχίας στη θεωρία βαθμίδας, διασφαλίζοντας ότι οι τετραγωνικές αποκλίσεις όλων των ταξεων θα μηδενίζονται στη θεωρία διαταραχών.
Σύμφωνα με την θεωρία πάντα, τα φερμιόνια δύναται να μετατραπούν σε υπερσυμμετρικά μποζόνια και τα γνωστά μποζόνια σε υπερσσυμμετρικά φερμιόνια. Το μεγαλύτερο ενεργειακό φάσμα όπου υποτίθεται ότι βρίσκονται τα υπερσυμμετρικά σωματίδια έχει ελεγχθεί σε Αμερική, Ευρώπη και Ιαπωνία, χωρίς να βρεθεί κανένα υπερσυμμετρικό σωματίδιο, επίσης οι αντίπαλοι της θεωρίας προβάλλουν ως πειραματικό και όχι απλά θεωρητικό επιχείρημα, το γεγονός ότι οι κοσμικές ακτίνες που αποδίδουν 40 εκατομμύρια φορές πιο ενεργά σωματίδια[1] απ' τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων ποτέ δεν έχουν παραγάγει ούτε άμεσα ούτε κατά τις συγκρούσεις που έχουν μελετηθεί υπερσυμμετρικά σωματίδια, ενώ αντίθετα όλα τα παράγωγά τους είναι γνωστά στην επιστήμη (η αδιατάρακτη κοσμική ακτίνα αποτελείται κυρίως από ακτίνες γάμμα). Αυτό το επιχείρημα ο Φρανκ Ουίλτσεκ (απ' τους πιο μαχητικούς θεωρητικούς της υπερσυμμετρίας) το είχε επιστρατεύσει (για άλλο σκοπό τότε) εναντίον των καταστροφικών συνωμοσιολόγων του CERN (μεταφυσική θεωρία του τελευταίου πειράματος κτλ.). Δηλαδή το CERN δεν μελετά σωματίδια μη υπαρκτά στην φύση, απλώς το ελεγχόμενο πειραματικό περιβάλλον βοηθά στην καλύτερη στατιστική ανάλυση και κατάταξη των σωματιδίων σύμφωνα με τις παρατηρούμενες συμπεριφορές-ιδιότητες.
Μέχρι σήμερα παραμένει άγνωστο εάν η υπερσυμμετρία αποτελεί πραγματική συμμετρία της φύσης, αλλά το ενδεχόμενο αυτό θα εξεταστεί σε σειρά πειραμάτων που ξεκίνησαν το 2009 στον επιταχυντή LHC του ερευνητικού κέντρου CERN της Γενεύης.
Η υπερσυμμετρική άλγεβρα στις τέσσερις χωροχρονικές διαστάσεις, καθώς και το πρώτο μοντέλο υπερσυμμετρικής θεωρίας πεδίου, κατασκευάστηκε από τους σοβιετικούς επιστήμονες Γκόλφαντ και Λίχτμαν στις αρχές της δεκαετίας του 1970. [1] Μέχρι σήμερα δεν έχει αποδειχθεί η ύπαρξή της, ενώ το φάσμα που έχει εξεταστεί είναι τεράστιο, με παράλληλη επισημοποίηση πάμπολων μη υπερσυμμετρικών σωματιδίων.
Αντίλογος στην Υπερσυμμετρία
Η υπερσυμμετρία θεωρείται κλειστή συμμετρία, ενώ αντίπαλοι της θεωρίας[2] έχουν αντιπροτείνει δυνητικά ολοκληρούμενη συμμετρία στο άπειρο. Ο κενός χώρος αντιμετωπίζεται ως "χρωμοδυναμικός θόρυβος" ενώ τα σωματίδια ως "Καμπύλες Hilbert"[3] όμως στον μη συνεχή (ή πιο σωστά πιθανοτικά συνεχή) χώρο κι όχι σύμφωνα με τον βασικό ορισμό των καμπύλων αυτών. Τα σωματίδια θεωρούνται διαταραχή του χρωμοδυναμικού θορύβου[4], που δεν κινούν τους κόκκους του θορύβου του κενού, αλλά ως κύμα μεταφέρεται μόνο η πληροφορία[5] μέσα στο πλέγμα[6]. Η θεωρία της "δυνητικής συμμετρίας" δεν επικαλείται υπερσυμμετρικά σωματίδια, αλλά το ίδιο το πεδίο "χώρος" δρα σαν κατακερματισμένες καμπύλες Hilbert που όταν διαταραχθούν, απορροφούν ενέργεια και παράγουν μοτίβα-σωματίδια ελαττώνοντας σημειακά την εντροπία του πεδίου.
Αναφορές
Yu.A. Golfand and E.P. Likhtman, "Extension of the algebra of Poincare group generators and violation of P invariance", JETP Lett. 13 (1971) 323 [Pisma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 13 (1971) 452].
Εξωτερικοί σύνδεσμοι
[7] The Many Faces of the Superworld: Yuri Golfand Memorial Volume.
M. Shifman, "Introduction to the Yuri Golfand Memorial Volume
[8] E. P. Likhtman, "Supersymmetry -- 30 years ago", PHYS-USP, 2001, 44 (9), 973-979.
[9] J. Wess, J. Bagger, "Supersymmetry and Supergravity".
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
