大型ハドロン衝突型加速器の最新結果は、万物の超対称性理論にとって好ましくない

大型ハドロン衝突型加速器からの最新ニュース: 科学者たちは、私たちがなぜここにいるのかをまだ説明できていません。奇妙な美の粒子 (実際にはそう呼ばれています) の最も詳細な分析で、物理学者は、現代物理学の標準モデルで知られているすべての粒子の影のパートナーである超対称粒子を見つけることができません。これは、それらが存在しないことを意味する可能性があり、それは確かに非常に興味深いニュースです。

CERN の物理学者たちは、B 中間子と呼ばれる粒子のクラスを研究してきました。B 中間子は、2 つの異なるクォーク (1 つは反物質、もう 1 つは通常の物質) から構成され、他の粒子に崩壊する重い物体です。B 中間子は重いため、崩壊の選択肢が複数あり、物質と反物質の非対称性を研究するのに役立ちます。

この非対称性は、すべてのものが存在する理由を説明しています。数学的な観点からすると、存在するはずがありません。ビッグバンでは、同量の物質と反物質が生成されるはずで、2 つの種類は互いに消滅し、何も残りませんでした。しかし、どういうわけか物質が勝利しました。つまり、ある時点で物質と反物質の間に不均衡があったということです。超対称性は、これを説明する 1 つの方法です。スクォークやセレクトロンなどの名前を持つ超対称粒子は、すべての粒子に存在し、対応する粒子とはわずかに異なる特性を持っています。

昨年、テバトロンの物理学者たちは、B中間子は反物質よりも物質になる傾向があったようだと述べた。この崩壊傾向は、標準モデルからの逸脱、おそらく超対称粒子の働きによる、他の粒子または力が働いている可能性を示唆している。

しかし、物理学者らがテバトロンのデータよりも正確だと言っている LHC のデータには、この物質崩壊の偏差は示されていません。これは、超対称性、つまりスクォークやセレクトロンが存在しないことを意味する可能性があります。私たちはこれの物理学を詳しく調べるつもりはありません。詳細に興味がある場合は、LHCb 実験と Quantum Diaries の投稿をご覧ください。

これは一部の理論家にとって残念なことだろう。なぜなら、超対称性は多くの厄介な物理学の問題に便利な答えを提供するからだ。高エネルギーでは、電磁気学と弱い核力および強い核力が統合され、いくつかの反復では、ニュートラリーノのような安定した重い粒子の形で暗黒物質の候補が理論から提供される。超対称性は、弦理論の重要な特徴でもあり、弦理論は今のところ、量子力学と相対性理論を統合する唯一の広く受け入れられている理論である。

BBCのこの件に関する記事の中で、ノーベル賞受賞物理学者ジョージ・スムートは、超対称性を「極めて美しいモデル」と呼んだ。

「対称性があり、素晴らしいです。あまりにも美しいため、ヨーロッパでは何十年も正しいモデルとして教えられてきました」と同氏は言う。「しかし、それが正しいと言える実験データはありません。」

では、これは何を意味するのでしょうか? BBC が指摘しているように、完全に終わったわけではありません。超対称性にはいくつかのバージョンがあり、それらは、どうやら先ほど除外された基本的な質量エネルギーレベルバージョンよりも複雑です。したがって、異なる種類の超対称性がまだ真実である可能性があります。しかし、超対称性が単に間違っていることを意味する可能性もあります。その場合、物理学者はいくつかの大きな新しいアイデアを考え出す必要があります。

[CERN、BBC経由]