Narušení supersymetrie

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 23. listopadu 2020; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Neexistuje žádné experimentální potvrzení teorie supersymetrie, protože zatím nebyli nalezeni žádní superpartneři. Jinými slovy, nebyly nalezeny žádné bosony a fermiony , které by mohly být v jediném supermultipletu. Proto se má za to, že v současné době evoluce vesmíru je supersymetrie narušena a moderní částice nemají žádné superpartnery.

Matematická krása teorie supersymetrie , která kombinuje bosony a fermiony, a především její schopnost snižovat vypočítané kvantové fluktuace , však nutí teoretiky navrhnout dvě možnosti, jak se z této situace dostat. Buď úplná (nepřerušená) supersymetrie existovala v minulosti a pak byla porušena v průběhu vývoje vesmíru, nebo se nyní narušená supersymetrie stane úplnou v budoucnosti.

V první verzi se předpokládá, že na úsvitu zrození vesmíru, kdy jeho stáří nebylo delší než jedna sekunda a teplota nebyla nižší než K, existovala supersymetrická rodina se superpartnery, která zajistila rovnost intenzita všech základních interakcí . Navíc se předpokládá, že hmotnosti těchto superpartnerů byly nejméně tisíckrát větší než hmotnost protonu.

Druhá možnost předpokládá do budoucna v důsledku rozpadu protonů nadrodiny fotonů a gravitonů se stabilními nejlehčími superpartnery - LSP (nejlehčí superpartner), což zajistí triumf supersymetrie. Obvykle jsou pro roli LSP navrhováni superpartneři Z-bosonu, fotonu a Higgsova bosonu (respektive: zino, fotino a higgsino) . Předpokládá se, že mají stejná kvantová čísla , takže se míchají a tvoří vlastní stavy hmotnostního operátora zvané neutralinos . Vlastnosti neutralina závisí na tom, která ze složek (zino, fotino, higgsino) dominuje.

Obě varianty plné supersymetrie jsou intenzivně studovány na teoretické úrovni, ale jen stěží je lze experimentálně potvrdit, protože na urychlovačích nelze vytvořit supermasivní superpartnery a ty nejlehčí nelze detekovat kvůli výjimečné stabilitě protonů. Ani nyní, ani v dohledné době nebude možné vytvořit podmínky podobné těm, které existovaly v prvních sekundách velkého třesku , což znamená, že superpartneři této éry nikdy nevzniknou. Zároveň nebyla dosud nalezena sebemenší stopa po rozpadu protonů a v důsledku toho neexistuje žádné experimentální potvrzení existence LSP.

Odkazy