Что такое суперсимметрия?
Суперсимметрия – это гипотетическая симметрия пространства и времени, причём уникальная. Среди физиков-теоретиков эта идея несколько десятилетий была очень популярной по ряду причин – она была хитом, когда я был студентом, ещё до того, как физика стала крутой темой, и даже ещё раньше.
Автоматическим следствием наличия в природе симметрии будет то, что у каждого типа частиц будет один или несколько суперпартнёров – другой тип частиц, обладающий теми же свойствами, но отличающийся определённым, и важным, образом. Если частица – фермион, то её суперпартнёр – бозон. Если частица – бозон, её суперпартнёр – фермион (что такое фермионы и бозоны).
В нашем мире множество фермионов – это все частицы материи – и множество бозонов – это все переносчики взаимодействий. Но ни у одной из этих частиц нет свойств, подходящих для того, чтобы быть кому-то суперпартнёром. Поэтому, если бы суперсимметрия была природной симметрией, у каждого из известных нам типов элементарных частиц должны были бы быть партнёры, пока нами не открытые. А поскольку нам известно более 20 частиц, то работы у нас непочатый край!
Так что же это за симметрия? Это симметрия, связывающая пространство и время с направлениями пространства и времени суперпартнёров – иначе говоря, у пространства-времени имеются дополнительные измерения, непохожие на знакомые нам. В бозонном измерении – к ним мы привыкли – можно двигаться сколько угодно далеко, допустим, шаг за шагом продвигаться влево. В фермионном измерении всё устроено так, что можно сделать только один шаг. Если сделать ещё один шаг, то вы окажетесь нигде. Вы можете только вернуться. Это звучит странно, и это так и есть; в итоге приходится определять такие измерения через математику, а не при помощи слов или аналогий.
Читать полностью »
