Jump to content

Սուպերսիմետրիա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Սուպերսիմետրիա, հիպոթետիկ կառուցվածք է ֆիզիկայում, որը ենթադրում է ամբողջ սպին ունեցող մասնիկների (բոզոնների) և կիսաամբողջ սպին ունեցող մասնիկների (ֆերմիոնների) միջև սիմետրիայի գոյությունը։ Այն ենթադրում է, որ յուրաքանչյուր հայտնի մասնիկի համար գոյություն ունի տարբեր սպինային հատկություններով գործընկեր մասնիկ[1]։ Ամեն խմբի յուրաքանչյուր մասնիկ զուգորդվում և փոխակերպվում է մյուս խմբի մասնիկի հետ, որը կոչվում է սուպերմասնակից։ Սուպերմասնակիցների սպինների տարբերությունը կիսաամբողջ թիվ է։ Չխախտվող սուպերսիմետրիայով տեսության մեջ սուպերմասնակիցների զույգերից յուրաքանչյուրն ունի միևնույն զանգվածը և ներքին քվանտային թվերը, բացառությամբ սպինի։ Օրինակ, պիտի լինի s-էլեկտրոն (էլեկտրոնի սուպերմասնակից)՝ էլեկտրոնի բոզոնային տարբերակը։ Քանի որ մինչև այժմ սուպերմասնակիցներ չեն հայտնաբերվել, եթե գոյություն ունի սուպերսիմետրիա, այն պետք է ինքնակամ խախտվի, այնպես որ սուպերմասնակիցների զանգվածները կտարբերվեն իրարից[2][3]։ Եթե ապացույցներ գտնվեն, սուպերսիմետրիան կարող է օգնել բացատրել որոշակի երևույթներ, ինչպիսիք են մութ նյութի բնույթը և մասնիկների ֆիզիկայում հիերարխիայի խնդիրը։ Սուպերսիմատրիայի ինքնակամ խախտումը կարող է լուծել տարրական մասնիկների ֆիզիկայի բազմաթիվ խնդիրներ, ներառյալ տրամաչափային աստիճանակարգության խնդիրը։ Ինքնակամ խախտվող սուպերսիմետրիայի ամենապարզ տարբերակը Նվազագույն Սուպերսիմետրիկ Ստանդարտ մոդել[en] է, որը ստանդարտ մոդելի սահմաններից դուրս ֆիզիկայի ամենալավ ուսումնասիրված թեկնածուն է։

Սուպերսիմետրիայի գոյության միայն անուղղակի վկայություններ կան։ Սուպերմասնակիցների ուղղակի վկայություներ հնարավոր է ստանալ արագացուցիչներում, ինչպիսին Մեծ հադրոնային բախիչն է։ Մեծ հադրոնային բախիչի առաջին գործարկումից սուպերսիմատրիայի վկայություններ չեն ստացվել (բոլոր արդյունքները համապատասխանել են ստանդարտ մոդելին)։ Չնայած շատերը դեռ խանդավառված են այս տեսությամբ[4], Մեծ հադրոնային բախիչի առաջին գործարկումը ֆիզիկոսների առաջնորդել է դեպի այլ գաղափարներ[5]։ Նախատեսվում է երկրորդ գործարկման ընթացքում շարունակել սուպերսիմետրիայի և նոր ֆիզիկայի որոնումները։

Պատմություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մեզոնների և բարիոնների միջև կապ հաստատող սուպերսիմետրիայի գաղափարը հադրոնային ֆիզիկայի շրջանակներում առաջին անգամ առաջարկել է Հիրոնայի Միյազավան 1966 թվականին։ Այս սուպերսիմետրիայում տարաժածամանակը ներառված չէր, այսինքն, այն համարվում էր ներքին սիմետրիա և խախտում ուներ։ Միյազավայի աշխատանքը անտեսված մնաց[6][7][8][9]։

1971 թվականին Ջ․ Լ․ Գերվակսը և Բունջի Սակիտան[10], Յուրի Գոլֆանդը և Ե․ Պ․ Լիխտմանը, իսկ 1972 թվականին Դ․ Վ․ Վոլկովը և Վ․ Պ․ Ակուլովը[11] միմյանցից անկախ վերաբացահայտեցին սուպերսիմետրիան դաշտի քվանտային տեսության շրջանակներում։ Սա տարածաժամանակի և հիմնարար դաշտերի արմատապես նոր տարրական մասնիկների՝ բոզոնների և ֆերմիոնների միջև՝ միավորելով տարածա-ժամանակը և միկրոսկոպիկ աշխարհի ներքին սիմետրիաները։ Կայուն Լիի հանրահաշվական աստիճանային կառուցվածքով սուպերսիմետրիայի գաղափարը, որի վրա հիմնված էր Գերվայզ-Սակիտայի վերահայտնագործությունը, առաջին անգամ ի հայտ եկավ 1971 թվականին[12] լարերի տեսության վաղ տարբերակի շրջանակներում (Պիեռ Ռամոն, Ջոն Շվարց և Անդրե Նևո)։

Վերջապես 1974 թվականին Յուլիուս Վեսը և Բրունո Զումինոն[13] սահմանեցին քառաչափ սուպերսիմետրիկ դաշտի տեսությունների վերանորմավորումների բնութագրական հատկությունները և Աբդուս Սալամի և հաջորդ հետազոտողների հետ ներկայացրեցին տարրական մասնիկների ֆիզիկայի վաղ կիրառությունները։ Սուպերսիմետրիայի մաթեմատիկական ապարատը (Լիի կարգավորված սուպերհանրահաշիվ) հաջողությամբ կիրառվեց ֆիզիկայի այլ ոլորտներում, ներառյալ միջուկային ֆիզիկան[14][15], կրիտիկական երևույթները[16], քվանտային մեխանիկան և վիճակագրական ֆիզիկան։ Ստանդարտ մոդելի առաջին իրատեսական սուպերսիմետրիկ տարբերակը առաջարկել է 1977 թվականին Պիեռ Ֆայետը։ Այն հայտնի է Նվազագույն Սուպերսիմետրիկ Ստանդարտ մոդել (Minimal Supersymmetric Standard Model, MSSM) անունով։ Ակնկալվում է, որ բացի այլ խնդիրներից, այն պետք է լուծի տրամաչափային աստիճանակարգության խնդիրը։

Ծանոթագրություններ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  1. ↑ Haber, Howie. «SUPERSYMMETRY, PART I (THEORY)» (PDF). Reviews, Tables and Plots. Particle Data Group (PDG). Վերցված է 2015 թ․ հուլիսի 8-ին.
  2. ↑ Martin, Stephen P. (1997). «A Supersymmetry Primer». arXiv:hep-ph/9709356.
  3. ↑ Dine, Michael (2007). Supersymmetry and String Theory: Beyond the Standard Model. էջ 169.
  4. ↑ Ellis, John. «The Physics Landscape after the Higgs Discovery at the LHC». arXiv. Invited plenary talk at SILAFAE 2014. Վերցված է 2015 թ․ հուլիսի 8-ին.
  5. ↑ Wolchover, Natalie (2012 թ․ նոյեմբերի 20). «Supersymmetry Fails Test, Forcing Physics to Seek New Ideas». Quanta Magazine.
  6. ↑ H. Miyazawa (1966). «Baryon Number Changing Currents». Prog. Theor. Phys. 36 (6): 1266–1276. Bibcode:1966PThPh..36.1266M. doi:10.1143/PTP.36.1266.
  7. ↑ H. Miyazawa (1968). «Spinor Currents and Symmetries of Baryons and Mesons». Phys. Rev. 170 (5): 1586–1590. Bibcode:1968PhRv..170.1586M. doi:10.1103/PhysRev.170.1586.
  8. ↑ Michio Kaku, Quantum Field Theory, ISBN 0-19-509158-2, pg 663.
  9. ↑ Peter Freund, Introduction to Supersymmetry, ISBN 0-521-35675-X, pages 26-27, 138.
  10. ↑ Gervais, J. -L.; Sakita, B. (1971). «Field theory interpretation of supergauges in dual models». Nuclear Physics B. 34 (2): 632. Bibcode:1971NuPhB..34..632G. doi:10.1016/0550-3213(71)90351-8.
  11. ↑ D.V. Volkov, V.P. Akulov, Pisma Zh.Eksp.Teor.Fiz. 16 (1972) 621; Phys.Lett. B46 (1973) 109; V.P. Akulov, D.V. Volkov, Teor.Mat.Fiz. 18 (1974) 39
  12. ↑ Ramond, P. (1971). «Dual Theory for Free Fermions». Physical Review D. 3 (10): 2415. Bibcode:1971PhRvD...3.2415R. doi:10.1103/PhysRevD.3.2415.
  13. ↑ Wess, J.; Zumino, B. (1974). «Supergauge transformations in four dimensions». Nuclear Physics B. 70: 39. Bibcode:1974NuPhB..70...39W. doi:10.1016/0550-3213(74)90355-1.
  14. ↑ http://users.physik.fu-berlin.de/~kleinert/kleinert/?p=supersym Արխիվացված 2020-11-06 Wayback Machine suggested here
  15. ↑ Iachello, F. (1980). «Dynamical Supersymmetries in Nuclei». Physical Review Letters. 44 (12): 772. Bibcode:1980PhRvL..44..772I. doi:10.1103/PhysRevLett.44.772.
  16. ↑ Friedan, D.; Qiu, Z.; Shenker, S. (1984). «Conformal Invariance, Unitarity, and Critical Exponents in Two Dimensions». Physical Review Letters. 52 (18): 1575. Bibcode:1984PhRvL..52.1575F. doi:10.1103/PhysRevLett.52.1575.
Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Սուպերսիմետրիա» հոդվածին։
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Սուպերսիմետրիա&oldid=10827955» էջից