超對稱

超對稱（supersymmetry，簡稱SUSY）是費米子和玻色子之間的一種對稱性，該對稱性至今在自然界中尚未被觀測到。物理學家認為這種對稱性是自發破缺的。大型強子對撞機將會驗證粒子是否有相對應的超對稱粒子這個疑問。

超對稱模型能解決三個難題：

1. 在大統一理論尺度，它能夠促使規範耦合常數收斂合一。
2. 它能夠給出一個暗物質候選。
3. 它能夠合理的解釋級列問題（hierarchy problem）。

理論

超對稱代數：

$\{Q_{\alpha },{\bar {Q}}_{\dot {\beta }}\}=2(\sigma ^{\mu })_{\alpha {\dot {\beta }}}P_{\mu }$

$\{Q_{\alpha },Q_{\beta }\}=\{{\bar {Q}}_{\dot {\alpha }},{\bar {Q}}_{\dot {\beta }}\}=0$

歷史

日本物理學家宮沢弘成（Hironari Miyazawa）最早於1966年首次提出超對稱理論，描述費米子和玻色子之間的對稱（叫超對稱）。超對稱可能統一自然界的基本作用力，以及解釋暗物質問題。

額外維度

弦理論家提出了N=8的超對稱理論統一費米子與玻色子。八維宇宙叫超空間（superspace）。這是大的或彎曲的額外維度（large or warped extra dimensions）。

超粒子

一對之粒子為超對稱夥伴（supersymmetric partner），如：

• 重力微子（gravitino）、
• 光微子（photino）、
• 膠微子（gluino），
• 費米子之夥伴叫超粒子（sparticle）
• 超電子（super + electron = selectron）

但是物理學家現在不知道這樣的超粒子是否存在。

磁單極

若SUSY存在，則磁單極也必須存在。（但是由於宇宙暴脹，磁單極子的密度可以很低。）

磁單極的質量接近普朗克質量。磁單極的質量可以小於100 TeV。

大型強子對撞機（LHC）似乎已將有些模型的超對稱排除。物理學家還沒發現任何超粒子。

參見

• 中子電偶極矩
• 最小超對稱標準模型
• 超弦理論
• 分裂超對稱

外部連結

• "Particle wobble shakes up supersymmetry", Cosmos magazine, September 2006