最新实验宣告超对称理论死亡?

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3个答案
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首先需要区分一下“超对称”本身和“超对称模型”之间的关系。他俩的关系就像“量子场论”和“粒子物理标准模型”的关系,或者像”量子力学”和“原子,分子,量子光学,凝聚态等理论”的关系一样。后者建立在前者的基础上,但不等同于前者。前者是基础理论,后者是基础理论在现实世界的应用,即建立具体的模型。

OK,发现了超对称以后,其可作为量子场论的一个补充,或者一个小的升级。那么物理学家们就建立了几个新模型,基本就是把“粒子物理标准模型”扩展一下,使其能够把超对称包含进来。这些模型有很多预言,当然目前一些实验结果似乎对这些预言不利。

但即便如此,也仅仅说明这些“超对称模型”可能是错的,而不是“超对称”本身死亡。因为基础理论不会死,它有自洽的逻辑而不是凭空捏造。只是物理学家们可能找错了模型而已。

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Shea科学松鼠会成员,天文学博士

2013-12-20 08:36

以下内容摘自《关于宇宙弦理论能告诉我们些什么?》:

然而,2011年8月和2012年11月接连传来了坏消息,LHC的一队物理学家报告,他们对特殊粒子B介子衰变的研究并没有发现超对称的迹象。在超对称的帮助下,这些粒子衰变的速度应该快得多,但科学家们在被研究的几万亿次衰变事件中没有发现这一现象。

进一步的坏消息是,在7万亿电子伏特的能标之下,科学家们没有找到任何有超对称粒子存在的证据。这被认为是最简单的超对称模型(尤其是最小超对称标准模型,即MSSM)的重大失败。超对称是科学家们用来统一四种基本作用力的最简单的数学模型,而大自然似乎也偏向于用更基本的理论来解释我们这个世界。如果MSSM被证否了,那大自然着实大大地戏耍了一把地球上的科学家们。

到2013年初,LHC会被关闭。2015年它会重启,开始完全在设计要求的13万亿电子伏特的对撞能量下运转。物理学家们已经开始研究各种各样的理论来预言最轻的超对称粒子,计算发现有几十种新的粒子散布于LHC完全满负荷运转后可及的范围之内,因此一些乐观者对此感觉十拿九稳。

这一赌注其实极端的高昂:如果超对称被找到,那么发现之路就会为超越MSSM的超弦理论打开。如果科学家们仍然没有在LHC中发现超对称的证据,那么最简单的MSSM必然会被否定,而超弦理论也断然不会被视为是终极理论的最佳候选。这将是一大憾事。

弦理论对粒子的描述为新的粒子和现象提供了富庶的框架,拓展了人类对空间和时间的认识。然而,其缺点是这些粒子中绝大多数的质量都超出了LHC可探测的能标。这也是其最大的问题。

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浩疯生物本科,金融学硕士,在读数学硕士。

2013-12-20 14:51

高能物理学家都要下岗了嘻嘻

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