超對稱(supersymmetry,簡稱SUSY)費米子玻色子之間的一種對稱性,該對稱性至今在自然界中尚未被觀測到。物理學家認為這種對稱性是自發破缺的。大型強子對撞機將會驗證粒子是否有相對應的超對稱粒子這個疑問。

超對稱模型能解決三個難題:

  1. 大統一理論尺度,它能夠促使規範耦合常數收斂合一。
  2. 它能夠給出一個暗物質候選。
  3. 它能夠合理的解釋級列問題(hierarchy problem)。

理論

超對稱代數:

歷史

日本物理學家宮沢弘成英語Hironari Miyazawa(Hironari Miyazawa[1]最早於1966年首次提出超對稱理論,描述費米子和玻色子之間的對稱(叫超對稱)[2][3][4]。超對稱可能統一自然界的基本作用力,以及解釋暗物質問題。

額外維度

弦理論家提出了N=8的超對稱理論統一費米子玻色子[5][6]八維宇宙叫超空間(superspace)。這是大的或彎曲的額外維度(large or warped extra dimensions)。

超粒子

一對之粒子為超對稱夥伴(supersymmetric partner),如:

  • 重力微子(gravitino)、
  • 光微子(photino)、
  • 膠微子(gluino),
  • 費米子之夥伴叫超粒子(sparticle)
  • 超電子(super + electron = selectron

但是物理學家現在不知道這樣的超粒子是否存在。

磁單極

若SUSY存在,則磁單極也必須存在。(但是由於宇宙暴脹,磁單極子的密度可以很低。)

磁單極的質量接近普朗克質量。磁單極的質量可以小於100 TeV。

大型強子對撞機(LHC)似乎已將有些模型的超對稱排除。物理學家還沒發現任何超粒子。

參見

參考文獻

外部連結

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