Sparticella

În fizica particulelor , o sparticulă sau o particulă s sau superpartener este o particulă elementară ipotetică ^[1] . Cuvântul anglo-saxon superpartener este un amestec de cuvinte care traduse în italiană sunt supersimetrie și însoțitor sau partener (la fel cum sparticella este un amestec de supersimetrie și particule ). Supersimetria este una dintre teoriile sinergice ale sângerării din fizica actuală a energiei ridicate care prezice existența acestor particule „de umbră”. Conform teoriei, fiecare fermion ar trebui să aibă un boson , superpartenerul fermionului, ca partener (sau partener) și fiecare boson ar trebui să aibă un fermion ca partener . Când leptonii , fotonii și quarcurile mai familiari au ajuns să fie produși în Big Bang , fiecare dintre ei a fost însoțit de o sparticulă de cuplare , și anume sleptoni , fotoni și, respectiv, squarks . Această stare de fapt a avut loc într-un moment în care universul traversa o fază rapidă de schimbare , iar teoreticienii cred că această stare de lucruri a durat doar câteva zeci de trilioane de zeci de nanosecunde (10 ⁻³⁵ secunde). particulele erau acum „condensate” și înghețate în spațiu-timp. Înainte de acest eveniment, sparticulele nu existau în mod natural.

Supersimetria întreagă exactă prezice că o particulă și superpartenerii săi au aceeași masă. Niciun superpartener al modelului standard de particule nu a fost încă descoperit. Acest lucru poate indica faptul că supersimetria este incorectă sau poate chiar că rezultatul indică faptul că supersimetria nu este o simetrie exactă și neîntreruptă a naturii. Dacă s-ar descoperi un superpartener, masa acestuia ar determina scara la care s-a rupt supersimetria.

Pentru particulele care sunt cu adevărat scalare (cum ar fi axionul ), există un fermion superpartener, precum și un al doilea câmp scalar real. Pentru axiuni, aceste particule sunt adesea denumite asini ( axinoși ) și sasiuni ( saxiuni ).

În supersimetria extinsă poate exista mai mult de o superparticulă pentru o particulă dată. De exemplu, cu două copii ale supersimetriei în patru dimensiuni, un foton ar avea doi fermioni superpartener și un superpartener scalar.

În dimensiuni zero (adesea cunoscute sub numele de mecanica matricială ), se poate realiza supersimetrie, dar nu există superparteneri. Cu toate acestea, aceasta este singura situație în care supersimetria nu implică existența unor super-parteneri.

Cu toate acestea, dacă această teorie este corectă, ar trebui să fie posibilă recrearea acestor particule în acceleratori de particule de mare energie, deși nu va fi o sarcină ușoară; aceste particule pot avea mase de până la o mie de ori mai mari decât particulele lor „reale” corespunzătoare.

Până de curând, colizioanele nu aveau puterea de a crea aceste particule supermasive, dar noua construcție a marelui colizor de hadroni de la CERN din Elveția și Franța va putea realiza coliziuni de ordinul a 14 TeV ( tera-electron-volt ), mai mult decât suficient pentru a determina dacă aceste particule superpartener există sau nu.

Supersimetrie

Unele cupluri
Particulă	A învârti	Partener	A învârti
Electron	${\tfrac {1}{2}}$ ${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}}}$ $\ tfrac {1} {2}$	Selectron	0
Quark	${\tfrac {1}{2}}$ ${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}}}$ $\ tfrac {1} {2}$	Squark	0
Neutrino	${\tfrac {1}{2}}$ ${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}}}$ $\ tfrac {1} {2}$	Sneutrino	0
Gluonă	1	Gluino	${\tfrac {1}{2}}$ ${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}}}$ $\ tfrac {1} {2}$
Foton	1	Fotino	${\tfrac {1}{2}}$ ${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}}}$ $\ tfrac {1} {2}$
Boson W	1	Wino (particule)	${\tfrac {1}{2}}$ ${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}}}$ $\ tfrac {1} {2}$
Boson Z	1	Zino	${\tfrac {1}{2}}$ ${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}}}$ $\ tfrac {1} {2}$
Graviton	2	Gravitino	${\tfrac {3}{2}}$ ${\ displaystyle {\ tfrac {3} {2}}}$ ${\ tfrac {3} {2}}$

În fizica particulelor , supersimetria (sau SUSY de la SU pentru mmetrie SY ) este o simetrie care asociază particulele bosonice (care posedă un spin întreg) la particulele fermionice (care au un spin pe jumătate întregi) și invers ^[2] . De fapt, în raport cu o transformare de supersimetrie , fiecare fermion are un superpartener bosonic și fiecare boson are un superpartener fermionic. Cuplurile au fost botezate parteneri supersimetrici, iar noile particule sunt numite spartner , superpartner sau sparticle ^[3] . Mai exact, superpartenerul unei particule care se rotește $s$ ${\ displaystyle s}$ $s$ are rotire

s-{\frac {1}{2}}

{\ displaystyle s - {\ frac {1} {2}}}

s - {\ frac {1} {2}}

câteva exemple sunt prezentate în tabel. Niciunul dintre ei nu a fost identificat până acum experimental, dar se speră că Marele Colizor de Hadroni de la CERN din Geneva va putea îndeplini această sarcină începând cu 2010 , după ce a fost repus în funcțiune în noiembrie 2009 ^[4] . De fapt, pentru moment există doar dovezi indirecte ale existenței supersimetriei . Deoarece superpartenerii particulelor modelului standard nu au fost încă observate, supersimetria, dacă există, trebuie să fie neapărat o simetrie ruptă, astfel încât să permită superpartenerilor să fie mai grei decât particulele corespunzătoare prezente în modelul standard.

Sarcina asociată (adică generatorul) unei transformări de supersimetrie se numește suprasarcină .

Teoria explică unele probleme nerezolvate care afectează modelul standard, dar, din păcate, le introduce pe altele. A fost dezvoltat în anii 1970 de echipa de cercetători a lui Jonathan I. Segal la MIT ; simultan Daniel Laufferty al „Universității Tufts” și fizicienii teoretici sovietici Izrail 'Moiseevič Gel'fand și Likhtman au teoretizat independent supersimetria ^[5] . Deși născută în contextul teoriilor de șiruri , structura matematică a supersimetriei a fost ulterior aplicată cu succes în alte domenii ale fizicii, de la mecanica cuantică la statistica clasică și este considerată o parte fundamentală a numeroaselor teorii fizice.

În teoria corzilor, supersimetria are consecința că modurile de vibrație ale corzilor care dau naștere fermionilor și bosonilor apar neapărat în perechi.

Notă

^(RO) Introducere în Supersimetrie , Adel Bilal 2001.
^ Gordon Kane, The Dawn of Physics Beyond the Standard Model , Scientific American , iunie 2003, pagina 60 și Frontierele fizicii , ediție specială, Vol 15, # 3, pagina 8 "Dovezi indirecte pentru supersimetrie provin din extrapolarea interacțiunilor la energii mari. "
^ A Supersymmetry Primer , S. Martin, 1999
^ ( EN , FR ) LHC a revenit , pe public.web.cern.ch . Adus la 12 aprilie 2010 (arhivat din original la 19 aprilie 2010) .
^ Weinberg Steven, The Quantum Theory of Fields, Volumul 3: Supersimetrie , Cambridge University Press, Cambridge (1999). ISBN 0-521-66000-9 .

Bibliografie

Junker G. Metode supersimetrice în fizica cuantică și statistică , Springer-Verlag (1996).
Kane GL, Shifman M., The Supersymmetric World: The Beginnings of the Theory World Scientific, Singapore (2000). ISBN 981-02-4522-X .
Weinberg Steven, The Quantum Theory of Fields, Volumul 3: Supersimetrie , Cambridge University Press, Cambridge (1999). ISBN 0-521-66000-9 .
Wess, Julius și Jonathan Bagger, Supersimetrie și supergravitate , Princeton University Press, Princeton, (1992). ISBN 0-691-02530-4 .
Bennett GW și colab ; Muon (g - 2) Colaborare, măsurarea momentului magnetic anomal al muonului negativ la 0,7 ppm , în Physical Review Letters , vol. 92, nr. 16, 2004, p. 161802, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.92.161802 , PMID 15169217 .
(EN) F. Cooper, A. Khare, U. Sukhatme. Supersimetrie în mecanica cuantică , fiz. Rep. 251 (1995) 267-85 (arXiv: hep-th / 9405029).
( EN ) DV Volkov, VP Akulov, Pisma Zh.Eksp.Teor.Fiz. 16 (1972) 621; Fizic. Lett. B46 (1973) 109.
( EN ) VP Akulov, DV Volkov, Teor.Mat.Fiz. 18 (1974) 39.

Elemente conexe

linkuri externe

(EN) Laboratorul Național Argonne , pe anl.gov. Adus la 25 aprilie 2010 (arhivat din original la 3 februarie 2004) .
( EN ) Large Hadron Collider , pe edms.cern.ch.
( RO ) Pagina de pornire CERN , pe public.web.cern.ch .
( EN ) A Supersymmetry Primer , S. Martin, 1999.
( EN ) Introducere în supersimetrie , Joseph D. Lykken, 1996.
( EN ) An Introduction to Supersymmetry , Manuel Drees, 1996.
( EN ) Introducere în supersimetrie , Adel Bilal, 2001.
( EN ) An Introduction to Global Supersymmetry , Philip Arygres, 2001.
( EN ) Supersymmetry la scară slabă Arhivat 4 decembrie 2012 în Archive.is ., Howard Baer și Xerxes Tata, 2006.
(EN) Laboratorul Național Brookhaven (8 ianuarie 2004). Noua măsurare g - 2 se abate în continuare de modelul standard
( EN ) Laboratorul Național de Accelerare Fermi (25 septembrie 2006). Oamenii de știință ai CDF ai Fermilab au descoperit comportamentul de schimbare rapidă a mezonului B-sub-s .

Controlul autorității	GND ( DE ) 4300239-0

[1] (RO) Introducere în Supersimetrie , Adel Bilal 2001.

[GKane-2] Gordon Kane, The Dawn of Physics Beyond the Standard Model , Scientific American , iunie 2003, pagina 60 și Frontierele fizicii , ediție specială, Vol 15, # 3, pagina 8 "Dovezi indirecte pentru supersimetrie provin din extrapolarea interacțiunilor la energii mari. "

[3] A Supersymmetry Primer , S. Martin, 1999

[4] ( EN , FR ) LHC a revenit , pe public.web.cern.ch . Adus la 12 aprilie 2010 (arhivat din original la 19 aprilie 2010) .

[5] Weinberg Steven, The Quantum Theory of Fields, Volumul 3: Supersimetrie , Cambridge University Press, Cambridge (1999). ISBN 0-521-66000-9 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]