Süper Simetri Nedir ?

Süpersimetri nedir, nasıl çalışır?

Evren’de kütleçekim kuvveti olmasaydı madde bir araya gelmez ve
yıldızlarla dünyamız oluşmazdı. Dolayısıyla hayat ve bizler de var
olmazdık. Bu yüzden fizikte kütleçekim kuvvetinin kaynağını açıklamak
önemli.


Higgs mekanizması bize maddenin nasıl kütle kazandığını gösteriyor;
ama kütlenin ne olduğunu ve nereden geldiğini söylemiyor. Bu
süpersimetrinin işi ve bunu standart modelde bulunan her parçacığın
henüz göremediğimiz bir kardeş parçacığı olduğunu söyleyerek yapıyor.


Örneğin, Evren’deki standart karanlık madde adaylarından olan
nötrinoların süpersimetrik kardeşinin adı nötralino. Kütleçekim
kuvvetini taşıdığı düşünülen ama henüz gözlemlenmemiş olan gravitonun
eşi ise gravitino. Kısacası süpersimetri standart modeldeki
parçacıkların sayısını ikiye katlıyor.

 

Başka türlü açıklasak olmaz mı?

1) Süpersimetriden başka bir şey bilmiyoruz. Evet, elimizde Evren’deki tüm parçacıkları açıklayan süper sicim teorisi var ama bu ispatlanmadı ve ispatlanması için de süpersimetrinin doğru olması lazım! 2)
Standart model uyarınca keşfedilen Higgs parçacığının kütlesinin neden
standart modele uygun olduğunu açıklamak için de süpersimetri gerek.

 Higgs bozonunun beklediğimiz ölçüde hafif olduğunu biliyoruz, fakat
sadece standart model geçerli olsa parçacıklar arası etkileşim Higgs
parçacığını çok ağır yapardı. Ancak, süpersimetrik parçacıklar varsa
bunlar Higgs’in CERN’de gördüğümüz kadar hafif olmasını sağlayacak ve
sorun kalmayacak.

 

 Süpersimetri her şeyin teorisi için önce bütün parçacıkları
birleştirmek zorunda ve standart modelde iki ana parçacık türü var:
Fermiyonlar ve bozonlar. İki grup birbirinden parçacıkların spin
durumuna göre ayrılıyor (bir topacın sağa ya da sola dönmesi gibi
düşünün).


Elbette bu basitleştirilmiş bir ifade. Kuantum spini
tam olarak sağa veya sola doğru dönen topaç örneğiyle
açıklayamayacağımız garip bir kuantum özelliği. Her durumda fermiyonlar
1/2 spin alırken bozonlar 0, 1, 2 spin değerlerini alıyor.


Süpersimetriye göre her parçacığın kendisinden yarım spin farklı olan
bir eşi var. Bu da bozonların süpersimetrik eşlerinin fermiyon ve
fermiyonların eşlerinin de bozon olması anlamına geliyor.