International Physics Masterclasses

Supersymetrie

Souhrnně řečeno, supersymetrie (zkráceně SUSY) zachází s částicemi hmoty (fermiony) a částicemi síly nebo Higgsovou částicí (bosony) v jednotném rámci. Formálně tato teorie předpovídá pro každou částici standardního modelu supersymetrického partnera. Částice a příslušná partnerská částice mají stejné fundamentální vlastnosti s výjimkou spinu, který se liší o 1/2, a hmotnosti, protože partnerské SUSY částice elektronů a dalších částic standardního modelu nebyly dosud pozorovány a musí být tudíž mnohem hmotnější.

Podle většiny současných teoretických představ je supersymetrie klíčovým prvkem v programu sjednocování fundamentálních sil. Zdá se, že teorie velkého sjednocení (anglicky Grand unification theories - GUT), které popisují leptony a kvarky v rámci jednotného formalismu, potřebují pro sjednocení elektromagnetické, slabé a silné síly SUSY. Ke sjednocení podle těchto teorií dochází při obrovských energiích ~ 1016 GeV. Supersymetrii využívá i teorie strun - čímž se stává teorií superstrun - při superunifikaci všech fundamentálních sil přírody včetně gravitace.

SUSY nabízí také vhodné kandidáty na částice temné hmoty, jejíž existenci potvrzují astronomická pozorování. Takzvaná nejlehčí supersymetrická částice (Lightest Supersymmetric particle - LSP) může být nejlehčí neutralino, společný superpartner fotonu, bosonu Z a neutrálního Higgsova bosonu, nebo gravitino, superparner gravitonu.