Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is supersymmetrie?

Supersymmetrie (SUSY) is een theorie in de natuurkunde die het bestaan ​​van een partner voor elk bekend fundamenteel deeltje voorstelt. Deze hypothetische partnerdeeltjes worden "superpartners" genoemd en worden doorgaans aangeduid met dezelfde naam als hun reguliere tegenhangers, maar met een toegevoegde "s".

Het belangrijkste idee achter SUSY is dat elk fundamenteel deeltje een ‘superpartner’ heeft die dezelfde massa en andere eigenschappen heeft, maar qua spin verschilt. De superpartner van het elektron zou bijvoorbeeld een "selectron" zijn met spin 0, terwijl de superpartner van het foton een "fotino" zou zijn met spin 1/2.

SUSY is een overtuigende theorie omdat het verschillende problemen oplost die zich voordoen in het standaardmodel van de natuurkunde, zoals het hiërarchieprobleem en de oorsprong van donkere materie. Het is echter ook een zeer complexe theorie die veel nieuwe deeltjes en symmetrieën introduceert, waardoor het een uitdaging is om experimenteel te testen.

Ondanks talloze experimentele onderzoeken zijn er nog geen superpartners definitief waargenomen, en SUSY blijft een van de meest actief nagestreefde maar onbewezen theorieën in de natuurkunde. Verwacht wordt dat supersymmetrie in meer detail zal worden getest bij toekomstige hoogenergetische deeltjesversnellers, zoals de Large Hadron Collider (LHC).

Hier zijn enkele aanvullende punten over SUSY:

- SUSY voorspelt het bestaan ​​van veel nieuwe deeltjes, waaronder squarks, gluinos, sleepons en charginos.

- SUSY kan een kandidaat voor donkere materie bieden, die de waargenomen discrepantie tussen de hoeveelheid materie in het universum en de hoeveelheid voorspeld door het Standaardmodel zou verklaren.

- SUSY kan ook de eenwording van de drie fundamentele krachten (elektromagnetisch, zwak en sterk) op een hoge energieschaal verklaren.

- SUSY vereist een nieuw mechanisme om de symmetrie te doorbreken om massa te geven aan de superpartners, en er zijn verschillende manieren om dit te bereiken.

- SUSY is niet zonder uitdagingen, waaronder het feit dat het een groot aantal nieuwe parameters in het standaardmodel introduceert, waardoor het complexer wordt en nauwkeurige experimentele tests vereist.