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ATLAS at Anywhere (旧 ATLAS at Osaka)

超対称性

標準模型を超える新しい物理で人気なのが、超対称性あるいはSupersymmetry (SUSY)と呼ばれる理論だ。凄い対称性である。なにしろ対称性に「超」がついているのだから。

対称性には、平行移動、回転、時間反転など色々あるが、馴染み深いのは時空に対する操作である。ところが超対称性というのはボソンとフェルミオンを入れ替えてしまうという操作である。ボソンというのは0、1、2…というように整数倍のスピンを持つ粒子。フェルミオンというのは1/2、3/2、…というように半整数倍のスピンを持つ粒子のことで、それぞれ統計的な振る舞いが違う。超対称性ではそれらを入れ替えてしまっても運動法則が変わらないというのである。例えば、電子はフェルミオンであるが、質量、電荷などはそのままにスピンだけ変えてボソンの電子にしてしまっても、運動法則が変わらないと言っているのである。つまり、もし超対称性が真の理論なら、全てのフェルミオンにはボソンのパートナーが、全てのボソンにはフェルミオンのパートナーがいるはずなのだ。通常の粒子に対するパートナーのことをスーパーパートナー(super-patner)と呼ぶ。またそれらを総称して超粒子(susy particle)と呼ぶ。

しかし、実験的に質量が電子と同じボソンというのは見つかっていないし、いかなる超粒子も発見されていない。これは、超対称性は少しだけ破れていることを意味している。宇宙が誕生した直後には超対称性は保たれていたが、時間が経ち宇宙が冷えるたある時刻で超対称性が自発的に破れて、スーパーパートナーの質量が通常粒子の質量と同じでなくなったと考えられている。超粒子が今までに発見されていないということは、もし超対称性が自然を描く正しい理論なら、通常粒子よりも質量が重く、今までの実験ではそれらを生成するのに必要なエネルギーが得られていなかったということになる。そこで、我々の実験では今までに到達したことのない高エネルギー状態を加速器で作り出し、超粒子を生成、その存在を実証しようとしている。
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この記事のコメント

"superfluous"
"superstition"
の「超」だという解釈もできますけれどね。
「統一教会」とは関係あるのでしょうか?
2010-05-23 Sun 18:30 | URL | nisimiyu [ 編集]

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