Суперсимметрия

Һиггс вакыйгасы

Суперсимметрия яки Ферми-Бозе симметриясе - табигатьтәге бозоннар һәм фермионнарны бәйләүче фараз ителгән симметрия. Суперсимметриянең абстракт үзгәртүләре бозоннар һәм фермионнар квант кырларын бәйли һәм алар бер-берсенә әйләнә ала.

Суперсимметрия Бөек Берләштерү теориясен булдырырга булыша, 10^16 ГэВ энергиясендә барлык бәйләнеш константалары бердәм кыйммәткә ирешә.

Суперсимметриянең үзгәрешләре матдәне тәэсир итешүгә (яки нурланышка) һәм киресенчә әйләндерә.

Суперсимметрия Һиггс бозонының масасасын аңлата, квадратик әгъзалар кыскартыла һәм чиксез кыйммәткә җитми

Бүгенге көндә суперсимметрия физик гипотеза булып кала бирә, чөнки тәҗрибәләрдә исбатланмаган әле.

Дөньябызда тулы мәгънәдә суперсиммериянең булмавы төгәл итеп исбатланган инде, чөнки фермионнар һәм бозоннар төрле массаларга, коргыларга һәм бүтән бер-беренә охшамаган квант саннарына ия (спиннан тыш).

Ниндидер энергиянең чигеннән югарырак энергиядә барлык кырлар супермимметриягә буйсына дип фараз ителә. Гадәти кисәкчекләрнең суперпартнерлар-кисәкчекләре бик авыр булырга тиеш, шуңа күрә табылмаган әле.

Гадәттәге кисәкчекләрнең суперпартнерларын табу - заманча физиканың төп мәсьәләләренең берсе булып тора. Зур адрон коллайдеры аларны табырга һәм тикшерергә булышыр дип көтелә.

Суперсимметриянең математик аппараты 1971 елда ССРБда тәкъдим ителә (Юрий Гольфанд, Евгений Лихтман, Дмитрий Волков, Владимир Акулов), ә тулы суперсимметрия 1973 елда Австрия физигы Юлиус Весс һәм Италия физигы Бруно Зумино тәкъдим итә.

Тасвир

Заманча югары энергия физикасының төп теориясе - Стандарт модельдә суперсимметрия керми. Ләкин минималь суперсимметрия белән Стандарт модельдә яңа кырлар - кисәкчекләр (мультиплетлар) булырга тиеш:

• фермион кырлары (кварклар һәм лептоннар) өчен скаляр кырлар: скварклар һәм слептоннар (һәр кырга ике яңа кыр) кертергә кирәк;
• вектор бозоннарның кырлары: глюоннар, фотоннар, W һәм Z бозоннары өчен фермионнарның кырлары - глюино, фотино, зино, вино (Стандарт модельнең һәр кырына ике яңа кыр) кертергә кирәк.
• Электрозәгыйфь симметрияне бозу өчен Һиггс бозонының 2 дуплеты кертергә кирәк, ягъни 5 Һиггс бозоны: коргылы Һиггс бозоны (2 иреклелек дәрәҗәсе), җиңел һәм авыр Һиггс бозонннары һәм псевдоскаляр Һиггс бозоны булырга тиеш.

Суперсиммерияне исбатлау өчен Зур адрон коллайдерында нәкъ шушы яңа кисәкчекләрне табырга кирәк.

Һәр реалистик суперсимметрия теориясендә суперсимметрияне бозучы әгъзалар булырга тиеш: гравитация һәм калибрлау кырлары белән тәэсир иткәндә суперсимметриянең бозылуы.

Өстенлекләр

Суперсимметрия тәбигатьтә берничә күзәтелә торган проблемаларны чишә ала:

• Массалар мәсьәләләре. Һиггс бозонының нурланыш төзәтмәләре мәсьәләсен чишү. Шуннан суперпартнерлар массасы берничә йөз ГэВ булырга тиеш.
• Суперсимметрия Бөек Берләштерү теориясен булдырырга булыша, 10^16 ГэВ энергиясендә барлык бәйләнеш константалары бердәм кыйммәткә ирешә.
• Кара матдә. Суперсимметрия кара матдә нәрсә икәнен аңлатырга булыша, аңлатуга төп кандидат - нейтриноның суперпартнеры - нейтралино.

2015 елдан Зур адрон коллайдеры 13 ТэВ егәрлегенә чыга, бәлки ул энергия суперсимметрияне табырга булышыр.

Әдәбият

• Семинар по суперсимметриям. Том 1. Алгебра и анализ: основные факты (И. Н. Бернштейн, Д. А. Лейтес, В. Н. Шандер) мцнмо 2011
• Весс Ю., Беггер Д. Суперсимметрия и супергравитация. М.: Мир, 1986. (недоступная ссылка с 18-05-2013 (939 дней))
• Уэст П. Введение в суперсимметрию и супергравитацию. М.: Мир, 1989.
• Горбунов, Д. С., Дубовский, С. Л., Троицкий, С. В. Калибровочный механизм передачи нарушения суперсимметрии // УФН, том 169, выпуск 7. — М.: 1999, с. 705—736.
• Лихтман Е. П. Суперсимметрия — 30 лет тому назад // УФН, том 171, выпуск 9. — М.: 2001, с. 1025—1032.
• Стивен П. Мартин Введение в суперсимметрию // arXiv.org, 1997(v1)-2011(v6) (англ.).
• «Суперсимметрия» Статья в «Физической энциклопедии».
• Новости Большого адронного коллайдера. Трения между суперсимметрией и данными LHC не так велики, как считалось ранее. «Элементы» (26 сентября 2013). Проверено 30 сентября 2013.