İçeriğe geçmek için "Enter"a basın

Süpersimetri

Süpersimetrielektromanyetizmayı, zayıf etkileşimi, güçlü etkileşimi ve kütleçekimini tek bir birleşik kuvvette toplamasının yanı sıra, bozon ve fermiyonların olduğu parçacık grupları arasındaki varsayımsal simetriyi açıklayan kuramdır.

Bu simetriye göre her parçacığın bir süpereşi de vardır. Bu parçacıklar asıllarına çok benzese de, önemli bir konuda ayrışırlar: Eğer parçacık fermiyonsa, süpereşi bozondur. Eğer parçacık bozonsa, süpereşi fermiyondur.

Maddeyi oluşturan parçacıklar olan fermiyonlar ve doğadaki temel kuvvetlerin taşıyıcıları olan parçacıklar olan bozonlar evrende bolca bulunurlar. Yani süpersimetri doğanın simetrisiyse, doğadaki her temel parçacık türünün henüz keşfedilmemiş süpereşlerinin olması gerekir. Bildiğimiz parçacıklar düşünüldüğünde, bulunması gereken bir o kadar parçacık daha vardır.

Doğadaki dört temel kuvvetin neden birbirlerinden çok farklı değerlere sahip olduğu sorusu biliminsanlarını süpersimetriye yönlendiriyor. Örneğin, güçlü etkileşim kütleçekim kuvvetinden 10 katrilyon daha güçlüdür.

Süpersimetrinin Önemi: Atomaltı seviyede kuramsal kuantum parçacıkları sürekli titreşirler. Eğer önünde bir engel yoksa bu titreşim zayıf etkileşimin enerji seviyesini gözlemlenen seviyeden uzaklaştırır. Eğer süpersimetri varsa, bu sorun ortadan kalkar.

Süpersimetriye göre elektron, kuark, nötrino gibi bildiğimiz tüm parçacıklar için daha yüksek kütleli süpereşler vardır. Yani elektron için selektron, kuark için skuark adında süpereşler vardır.

Süpersimetri Parçacıkları

Eğer süpersimetri kuramı haklıysa daha önce bahsettiğimiz gibi, zayıf etkileşimin gücünü azaltacak kuantum titreşimleri birbirlerini yok ederler. Bu sayede temel kuvvetler arasında enerji seviyeleri farklılıkları normal olur.

Süpersimetri bundan fazlasını da yapabilir: Karanlık madde dediğimiz fizik olayını açıklayacak ışıkla etkileşmeyen karanlık madde parçacıkları da sunar. Süpersimetrinin fizikçiler arasında ilgi uyandırmasının nedeni Standart Model‘de bulunan önemli eksiklikleri anlatıldığı gibi kapatabilmesidir.

Süpersimetrinin Sorunu

Süpersimetri kuramı tüm cezbediciliğine rağmen, önemli bir sorun barındırıyor: Kuramın öngördüğü süpereşler bulunamıyor. CERN’ün Büyük Hadron Çarpıştırıcısı bu süpereşleri bulabilecek kapasiteye sahip, ancak çarpışmalara rağmen süpereşler gözlemlenemedi.

ATLAS ve CMS dedektörleri süpersimetri parçacıklarını bulamasa da aramaya devam ediyor. Süreç devam ederken ya süper parçacıklar bulunacak ya süper parçacık olamayan aralık daha da genişleyecek. Daha kötü bir ihtimalde, fizikçiler zamanla süpersimetriden uzaklaşacak.

Kaynak 1
Kaynak 2