Toen je jezelf als een volwassene voorstelde, misschien had je enig idee dat je verfijnd zou zijn. Intelligent. Urbanus, ook al. Het soort volwassene dat naar etentjes ging en in honingzoete woorden sprak over filosofie, de onderwerpen van de dag, de grote vragen van de wetenschap.

Toen groeide je op en ontdekte dat wanneer je naar het huis van een vriend ging voor een barbecue in de achtertuin (benauwde etentjes zijn, het blijkt, meestal fictie), in plaats daarvan schreeuwde je tegen je kinderen om van de composthoop af te komen, sympathie opwekken over het opnieuw moeten doen van je dak, en proberen niet te laten merken dat je de naam van de persoon met wie je praat niet meer weet.

Met andere woorden, je zou kunnen merken dat je verlangt naar een beetje meer intellect en veel minder honingbarbecuevleugels. De volgende keer, probeer deze vraag om je geest te verdoven:kunnen supersymmetrie en het multiversum beide waar zijn?

Om dit te regelen, we beginnen met een les over supersymmetrie. Om supersymmetrie te begrijpen, je moet eerst begrijpen dat het - op zich - geen 'theorie' is. Supersymmetrie is een uitbreiding van wat we het standaardmodel noemen, die natuurkundigen vertelt welke deeltjes bestaan ​​en hoe ze op een fundamenteel niveau werken. In principe, het is goed voor 12 fundamentele deeltjes en vier krachten waarmee ze interageren.

Het standaardmodel, helaas, kan echt vervelende verschillen in de werking van het universum niet verklaren. Bijvoorbeeld, het heeft geen oplossing voor wat donkere materie is:dat is een nog steeds onzichtbare variabele die meer dan een kwart van ons universum lijkt te bevolken [bron:NASA].

Supersymmetrie probeert de gaten in het standaardmodel te vullen door te zeggen dat voor elk bekend materiedeeltje dat we hebben, er is een veel zwaarder krachtdeeltje, en vice versa [bron:Fermilab]. Deze "superpartners" zouden een grote hulp zijn bij het begrijpen van het standaardmodel. Ze zouden ook helpen bij het verklaren van zaken als donkere materie, omdat de allerlichtste superpartner een goede kandidaat zou zijn voor de mysterieuze dingen.

Misschien nog beter voor natuurkundigen - die tot nu toe graag natuurlijke antwoorden op natuurkundige vragen hebben bevestigd - zou supersymmetrie een elegante oplossing bieden voor de tekortkomingen van het standaardmodel. Het zou werken met wiskundige vergelijkingen, en om de massa van het Higgs-deeltje perfect in evenwicht te brengen met wat we hebben waargenomen, dus verklarend waarom de Higgs zoveel lichter is dan het standaardmodel alleen voorspelt dat het zou moeten zijn. Het zou netjes en opgeruimd zijn.

En toch, er is een duidelijk rommelig probleem met superpartners. Het is het kleine detail dat ze niet lijken te bestaan, minstens, niet in dezelfde protonbotsingen die ons naar het Higgs-deeltje leidden. Dat is waar alle wiskundige modellen voorspellen dat ze zouden moeten zijn - maar dat zijn ze niet. Je hoeft geen deeltjesfysicus te zijn om te weten dat het een probleem is als iets niet bestaat waar je het verwacht te vinden.

Natuurkundigen hebben de handdoek nog niet helemaal in de ring gegooid, Hoewel. De Large Hadron Collider zal bij hogere energieën botsen wanneer hij in 2015 weer wordt ingeschakeld en velen hopen dat de botsingen zullen resulteren in een aantal coole fenomenen, inclusief het vinden van superdeeltjes bij hogere massa's dan mogelijk was bij de tot nu toe uitgevoerde botsingen.

Echter, andere natuurkundigen zoeken naar andere verklaringen voor het geval supersymmetrie een luchtkasteel blijkt te zijn. Zeg hallo tegen het multiversum.

Specifieker, zeg hallo tegen de multiversums. Er zijn er veel. Het basisidee van het multiversum is dat ons universum slechts één is in een oneindige soep van . . . goed, spullen? Wat het ook is, al deze multiversums zijn geworden zoals ze zijn gegaan, volgens de wetten die ze hebben, willekeurig. Ons universum had het geluk om precies goed te zijn om ons te creëren, en alle andere rotzooi in de kosmos. Dat klinkt misschien speciaal en leuk voor jou en mij - ik bedoel, kijk eens hoe geweldig en anders we moeten zijn dan al die andere domme universums! – maar voor veel natuurkundigen, het multiversum is een rommelige, rommelig schatje.

Denk wat beter na over wat het betekent om in een multiversum te zijn. Supersymmetrie is de afscheids van de klas. Ze heeft fundamentele materie en krachten die zo goed met elkaar samenwerken om ons ervan te verzekeren dat ze voorspelbaar en constant is. multiversum, anderzijds, sloeg eigenlijk een energiedrank, liep de SAT's binnen en behaalde een perfecte score. Misschien vermoedde hij; misschien wist hij echt alle antwoorden. Het maakt niet uit. Maar we kunnen het succes van supersymmetrie gemakkelijk herleiden tot methodisch en voorspelbaar zijn, terwijl het multiversum geen record heeft om zo'n briljante student te zijn - in plaats daarvan, het is allemaal toeval.

Voor sommige wetenschappers dat is diep verontrustend. Als we deel uitmaken van een universum waar dingen op een bepaalde manier werken, alleen maar omdat dat willekeurig is hoe de dingen hier werken - wetende dat ze in een ander universum anders werken, gewoon omdat - ze kunnen net zo goed de handdoek in de ring gooien. Wat heeft het voor zin om het uit te zoeken als het niets anders is dan toeval? Het hele ding houdt in dat we al die tijd de verkeerde vragen hebben gesteld. Het is niet "Waarom zien we dat het universum zich zo gedraagt?" maar misschien "Hoe werkt een ander universum?"

Dus nu we supersymmetrie en het idee van het multiversum begrijpen, hebben we enige hoop om te proberen ze te verzoenen? Het is belangrijk om te onthouden, eerst, dat we het hebben over theorieën die verder gaan dan het standaardmodel - noch supersymmetrie noch het multiversum probeert de fundamentele deeltjes te identificeren of zelfs te definiëren die we direct hebben waargenomen [bron:Willenbrock]. Het zijn slechts twee manieren om erachter te komen waarom de fundamentele materie en krachten op elkaar inwerken zoals ze doen.

En in sommige opzichten, we kunnen onze vraag inkorten om eenvoudig te stellen, "Kan supersymmetrie bestaan ​​in een multiversum?" Het antwoord daarop:Absoluut. Zoals we zeiden, het idee van multiversa laat een behoorlijk oneindig aantal universums open. Hoe ze zijn besteld - dat wil zeggen, of ze werken zoals de onze of anders of een beetje hetzelfde of een beetje anders - is volledig de vraag. Het is redelijk om aan te nemen dat als er een oneindig aantal universums zou zijn, een van hen zou supersymmetrisch kunnen werken. Alles kan gebeuren in een ander universum, en als er genoeg van zijn - zal alles.

supersymmetrie, onthouden, zou een natuurlijke – en hopelijk waarneembare – orde scheppen in de manier waarop deeltjes en kracht in ons universum functioneren. Het is geen theoretisch idee over de aard van de kosmos, in tegenstelling tot het multiversum. Dus supersymmetrie en het multiversum sluiten elkaar niet echt uit, en ze poneren enkele oplossingen voor soortgelijke vragen. Maar ze houden zich bezig met verschillende ideeën die we in theorie allebei tegelijkertijd zouden kunnen hebben.

Veel meer informatie

Notitie van de Auteur:Kunnen supersymmetrie en het multiversum beide tegelijkertijd waar zijn?

Het is ook belangrijk op te merken dat sommige modellen van het multiversum (houd er rekening mee dat er veel zijn) in feite afhankelijk zijn van het bestaan ​​van supersymmetrie. Sommigen beweren zelfs dat het vinden van supersymmetrie een argument zou zijn voor de snaartheorie, die in sommige iteraties deel uitmaakt van het multiversummodel.

gerelateerde artikelen

• 5 ontdekkingen gedaan door de Large Hadron Collider (tot nu toe)
• Hoe de Large Hadron Collider werkt
• Hoe de oerknaltheorie werkt
• Hoe zwarte gaten werken

bronnen:

• Karel, Sean. "Zijn veel werelden en het multiversum hetzelfde idee?" Ontdek Tijdschrift. 26 mei 2011. (23 juli, 2014) http://blogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2011/05/26/are-many-worlds-and-the-multiverse-the-same-idea/#.U8_az41dVEc
• Fermilab. "Waarom Supersymmetrie?" 31 mei 2013. (23 juli, 2014) https://www.youtube.com/watch?v=09VbAe9JZ8Y&feature=youtu.be
• Groen, Brian. "Welkom in het multiversum." Nieuwsweek. 21 mei, 2012. (23 juli, 2014) http://www.newsweek.com/brian-greene-welcome-multiverse-64887
• Hewett, Joanne. "Leg het in 60 seconden uit:Supersymmetrie." Symmetrie tijdschrift. maart 2005. (23 juli 2014) http://www.symmetrymagazine.org/article/march-2005/explain-it-in-60-seconds
• man, Adam. "Higgs Boson krijgt Nobelprijs, Maar natuurkundigen weten nog steeds niet wat het betekent." Bedraad. 8 oktober, 2013. (23 juli, 2014) http://www.wired.com/2013/10/higgs-nobel-physics/
• Murayama, Hitoshi. "Standaardmodel." Symmetrie tijdschrift. mei 2006. (22 juli 2014) http://www.symmetrymagazine.org/article/may-2006/60-seconds-standard-model
• Nasa. "Donkere energie, Donkere materie." 14 mei 2014. (23 juli, 2014) http://science.nasa.gov/astrofysica/focus-areas/what-is-dark-energy/
• Willenbroek, Schot. "Supersymmetrie en alternatieven." Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign. (14 mei, 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=26964