什么是超对称(Supersymmetry)？

超对称性，在科学界常被称为SUSY，是粒子物理学中的一种理论，它试图解释宇宙中缺失的物质或暗物质，并将引力与自然界其他三种基本力（电磁力和弱核力和强核力）统一起来。超对称性背后的概念是弦理论的一个方面，它可以在一定程度...

超对称性，在科学界常被称为SUSY，是粒子物理学中的一种理论，它试图解释宇宙中缺失的物质或暗物质，并将引力与自然界其他三种基本力（电磁力和弱核力和强核力）统一起来。超对称性背后的概念是弦理论的一个方面，它可以在一定程度上用当前的核加速器技术进行测试，并指出所有携带力的亚原子粒子都与具有质量的亚原子粒子相匹配。例如玻色子，它被认为是物质粒子的超对称力载体费米子。科学家拿着烧杯，虽然超对称理论解决了在基本粒子行为方面发现的许多基本问题，但截至2011年，还没有直接证据支持它。大型强子对撞机（LHC），自2011年起，是地球上建造的最大的粒子加速器包括法国和瑞士边界以下17英里（27公里）的隧道，在2011年8月进行了一个直接实验来检测超对称效应，但没有找到任何证据来支持这一理论。这与先前Tevatron粒子加速器提出的在B介子亚原子粒子衰变过程中可能观察到超对称性的迹象形成对比。Tevatron是一个3.9英里长的区域（6.28公里）加速器位于美国伊利诺斯芝加哥外的费米实验室。在超对称理论中合作粒子的概念已经在粒子物理学中发展了20年。研究人员现在质疑这一理论的基础，作为LHC的支持实验。其中本应也提供了一些证据来支持这一理论，却没有做到一段时间以来，这一理论一直吸引着物理学家，因为它可以对弦理论的某些方面进行基本测试，而这些方面在可预见的未来远远超出了人类技术的能力。该理论还可以解释暗物质是什么的巨大谜团，据估计暗物质占宇宙的25%，还有大约70%是由暗能量引起的。所有常规科学观测到的正常物质和能量不到宇宙总质量和能量的5%。超对称理论也可以解释希格斯玻色子概念的存在。玻色子是一种假设的粒子，已经被研究过用粒子物理中的标准模型来解决问题的计算，但它们是截至2011年物理实验中唯一没有观测到的亚原子或基本粒子。尽管现在可能会排除简单版本的超对称性，其他复杂的方法也在考虑之中。最基本的基本粒子，夸克，也会有一个称为squark的超对称伙伴，它将分别与六种夸克味道（上、下、奇怪、魅力、底部和顶部）相匹配。其他超对称伙伴，如果真的被发现的话，它们将是与引力子匹配的引力子，与光子匹配的photino，与胶子匹配的胶子，以及其他一些。即使是众所周知的亚原子粒子，也会有超对称的伙伴，比如电子，它的超级伙伴是一个选择子。

发表于 2020-09-18 01:44
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分类：科学教育

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