Supersymetria (SUSY)
Supersymetria to hipotetyczna symetria w fizyce cząstek elementarnych, która przekształca bozony w fermiony. Pomimo intensywnych badań, do tej pory nie zaobserwowano żadnych supersymetrycznych partnerów cząstek.
W kontekście supersymetrii, stan kwantowy fermionu oznaczany jest jako , a bozonu jako . Supersymetria jest generowana przez przekształcenie:
Generatory supersymetrii tworzą grupę z gradacją, co oznacza, że powinno istnieć równoliczne zestawienie fermionów i ich partnerów bozonowych. Na przykład, elektron (fermion) powinien mieć partnera – selektron (bozon). Podobnie fotonowi towarzyszy fermion zwany fotinem.
Obecnie przyjmuje się, że supersymetria jest złamana (spontaniczne złamanie symetrii), chociaż mogła być pełną symetrią w początkowych fazach wszechświata. Abdus Salam, laureat Nagrody Nobla, określił supersymetrię jako „ostateczną propozycję unifikacji wszystkich cząstek”.
Matematyczne aspekty supersymetrii
Supersymetria została po raz pierwszy zaobserwowana w kontekście matematycznych właściwości kwantowego oscylatora harmonicznego. Może być również opisana za pomocą superprzestrzeni, która zawiera fermionowe współrzędne . Symetria R odnosi się do transformacji tych współrzędnych i może być ciągła lub dyskretna, w tym redukować się do parzystości R (grupa ).
W przypadku pominięcia wyboru cechowania, supersymetria obejmuje pole wektorowe oraz skalarne pola rzeczywiste oznaczane jako , a także dwa dwuspinory i . W sumie daje to 8 składowych bozonowych oraz 8 składowych fermionowych.
Źródła i materiały dodatkowe
- Aleksander Filip Żarnecki, [Supersymetria], hep.fuw.edu.pl [dostęp 2023-05-21].
- [Badania nie potwierdzają supersymetrii], Scientific American (2012.11.29).
- Don Lincoln, nagrania na kanale Fermilabu, YouTube:
- [What is Supersymmetry?], 21 maja 2013;
- [Why Supersymmetry?], 1 czerwca 2013.