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Hace unos días publicó el CERN en su página web que ya se había inyectado protones que recorrieron la mitad del perímetro y fueron detectados por el CMS. Poco a poco se va poniendo en marcha a pesar de incidentes algunos tan surrealistas como el del pájaro que la semana pasada ocasionó una avería eléctrica que calentó algunos de los imanes. En el CERN no ganan para disgustos, o eso parece. En cualquier caso, se esperaba que para principios de 2010 comiencen los experimentos a altas energías, que es el objetivo que debe alcanzar el LHC para realizar los experimentos para los que fue construido.

En New Scientist publican un artículo de tres páginas hablando de la importancia de la supersimetría, que es tal vez el clavo ardiendo al que han de aferrarse los físicos de cuerdas para tener algún indicio experimental que respalde su controvertida teoría que aunque goza de gran popularidad no son pocos los que se niegan a aceptar algo que no es comprobable experimentalmente.

¿De qué va todo esto? La supersimetría (SuSY en inglés) es una característica que básicamente consiste en que cada partícula fundamental tiene una compañera supersimétrica cuyo espín se diferencia en \frac{1}{2}, esto es, la compañera de un fermión (espín 1/2, 3/2, 5/2…) será un bosón (espín 0, 1, 2…) y viceversa. Tienen ambas la misma masa y los números cuánticos internos.

Se plantea que en el universo primigenio, las partículas y sus compañeras supersimétricas eran indistinguibles. Cada par existía como entidades individuales sin masa. Conforme el universo se expandía y enfriaba, esta supersimetría se rompió y las partículas y sus compañeras se convirtieron en partículas individuales y diferentes con una masa propia.

Pero claro, aparte de la bonita posibilidad de tener una supersimetría que nos ronda por la cabeza a la hora de unificarlo todo, la gracia de esto está en el problema de la jerarquía de masas.

Si la supersimetría existe y su energía está en la escala de los teraelectronvoltios (TeV) entonces permitiría resolver uno de los mayores enigmas del modelo estándar: el por qué la interacción débil es 10^{32} veces más intensa que la gravedad, que es el llamado problema de la jerarquía de masas. Más en concreto, no se sabe por qué el orden de magnitud de la masa del bosón de Higgs ha de ser los GeV cuando tomando en cuenta la gravedad cuántica debería ser de 10^{19} GeV.

Esto supondría que tal vez la masa de Planck sea mucho más pequeña de lo que se creía, con lo cual, adios a toda esperanza para comprobar la gravedad cuántica. Además existe un engorro añadido que es tener que hacer sucesivas correcciones a los términos que aparecen en las ecuaciones, y este problema nos lo quita la supersimetría de forma natural y sin tener que cuestionar la consistencia interna de la teoría.

Además de esto, la supersimetría podría ayudar a unificar las fuerzas de la naturaleza y a explicar la materia oscura. Sin duda supondría un gran avance. De paso, la supersimetría es un requisito de la teoría de supercuerdas. De esta manera se abriría una ventana a la esperanza de que esta teoría pueda ser correcta. Por eso, la supersimetría podría considerarse el mayor de los descubrimientos posibles que se podrían realizar en el LHC.

Actualización:

Luboš Motl ha escrito una entrada al respecto que no tiene desperdicio. Ver aquí.

In particle physics, supersymmetry (often abbreviated SUSY) is a symmetry that relates elementary particles of one spin to other particles that differ by half a unit of spin and are known as superpartners. In a theory with unbroken supersymmetry, for every type of boson there exists a corresponding type of fermion with the same mass and internal quantum numbers, and vice-versa.

So far, there is only indirect evidence for the existence of supersymmetry.[1] Since the superpartners of the Standard Model particles have not been observed, supersymmetry, if it exists, must be a broken symmetry, allowing the superparticles to be heavier than the corresponding Standard Model particles.

If supersymmetry exists close to the TeV energy scale, it allows for a solution of the hierarchy problem of the Standard Model, i.e., the fact that the Higgs boson mass is subject to quantum corrections which — barring extremely fine-tuned cancellations among independent contributions — would make it so large as to undermine the internal consistency of the theory. In supersymmetric theories, on the other hand, the contributions to the quantum corrections coming from Standard Model particles are naturally canceled by the contributions of the corresponding superpartners. Other attractive features of TeV-scale supersymmetry are the fact that it allows for the high-energy unification of the weak interactions, the strong interactions and electromagnetism, and the fact that it provides a candidate for Dark Matter and a natural mechanism for electroweak symmetry breaking.

Another advantage of supersymmetry is that supersymmetric quantum field theory can sometimes be solved. Supersymmetry is also a feature of most versions of string theory, though it can exist in nature even if string theory is incorrect.

The Minimal Supersymmetric Standard Model is one of the best studied candidates for physics beyond the Standard Model.

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    2. [...] Hay una sensación de entusiasmo palpable en lo que podría encontrar el LHC en los próximos años. “Estaré encantado si es la supersimetría”, dice Seiberg. “Pero también si es alguna otra cosa. Necesitamos más pistas sobre la naturaleza. El LHC nos dará estas pistas”. Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en NewScientist, su autor es Anil Ananthaswamy. Más información en Migui. [...]