在绵长的物理长河中,粒子物理学的分配理论解说了关于亚原子国际的悉数,除了它没有解说的部分。不幸的是,关于所谓的规范模型,这一根底物理理论是在几十年的时刻里一点一点地建立起来的。

虽然它是一个根底模型,它依然是一个十分强壮的模型,可以精确地猜测各式各样的现象交互和进程。


但它的确有一些显着的缺陷,它没有归入重力,它无法解说各种粒子的质量,包含其间一些施加了力的粒子,它无法解说中微子的某些行为,它没有解说暗物质存在的答案。

所以规范模型并不能更好地协助咱们了解国际!咱们需求逾越规范模型的存在来更好地了解咱们的国际。


不幸的是,许多解说这一巨大的超规范理论的首要竞争者,近年来要么被扫除在外,要么遭到严峻约束。可是到目前为止,依然有最盛行的一组理论打破了当时规范模型的边界,它们被归为一类被称为超对称的理论模型。在这些模型中,自然界中粒子的两个首要阵营(“玻色子”,如咱们所了解的光子;而“费米子”——比方电子、夸克和中微子——实践上有一种古怪的兄弟联系。每个玻色子在费米子国际里都有一个伴子,相同的,每个费米子也有一个自己的玻色子朋友。

这些“兄弟”或许说“同伴”都不归于已知粒子的正常宗族。相反,它们一般要重得多、生疏得多,并且一般看起来更古怪。

咱们知道已知粒子和它们的超伴粒子之间的质量差异是一种称为对称性开裂的现象的成果。这意味着在高能量下(就像粒子加速器的内部),粒子和它们的同伴之间的数量联系是安稳的,也便是质量持平。可是,在低能量的情况下,这种对称性就会被打破,导致同伴粒子的质量暴升。这个机制很重要,由于它也或许解说为什么,比方说,重力比其他力弱得多。这个数学问题有点杂乱,但简略来说便是:国际中有什么东西开裂了,导致一般粒子的质量大大低于它们的超伴粒子,并削弱它相关于其他力的力气。


为了寻觅超对称性,一群物理学家参加进来,缔造了名为大型强子对撞机(Large Hadron Collider)的原子加速器。通过多年的艰苦探究,对撞机得出了一个令人惊奇但令人绝望的定论:简直一切的超对称性模型都是过错的。


简略地说,咱们找不到任何伴粒子。在国际上最强壮的对撞机上,没有任何超对称的痕迹。在这个对撞机上,粒子以挨近光速的速度绕着一个圆形设备快速运动,然后彼此磕碰,有时会发生奇特的新粒子。这并不意味着超对称性自身便是错的,但一切最简略的模型现在都被扫除在外了。莫非是时分扔掉超对称性了吗?或许吧。

一般,在粒子物理学范畴,质量越大,就越不安稳,越快地衰变成更简略,更轻的粒子。工作便是这样。所以咱们估计一些重粒子会敏捷衰变成咱们或许知道的其他物质簇,然后咱们就会相应地缔造探测器来检测它的存在。可是如果有存在长命粒子呢?也便是它们的存在时刻较长,满足科学家拿去研讨。

其实早在不久前,科学家就曾使用大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)上的ATLAS(环形强子对撞机设备的缩写,有点蠢笨)敞开了对这种长命粒子的研讨。成果,并没有发现它的存在。当然,这不是第一次寻觅长命粒子,但它是最全面的一次,简直使用了大型强子对撞机(Large Hadron Collider)试验记载的悉数分量。可是依然没有任何长命粒子的痕迹。

或许,更令人懊丧的是,它们底子不存在。这就意味着这些物质——以及它们的超对称同伴——实践上仅仅疯狂的物理学家们凭空想象出来的鬼魂,而咱们真实需求的是一个全新的结构来处理现代物理学中一些杰出的问题。

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