Wielka unifikacja i supersymetria
Jednym z większych przełomów w fizyce cząstek elementarnych było
powstanie w roku 1970 teorii oddziaływań "elektrosłabych". Poprzez
ujednolicony opis sił elektromagnetycznych i słabych łączy ona w
sobie opis zjawisk tak różnych jak elektryczność i magnetyzm oraz
światło i radioaktywność. Teoretycy dążą obecnie do
stworzenia nowej teorii zawierającej w sobie dodatkowo opis
oddziaływań silnych wiążących materię na
poziomie jądrowym.
Eksperymenty wykazują, że wraz ze wzrostem energii efekty
oddziaływania silnego stają się coraz słabsze. Sugeruje to
możliwość zlania się sił elektrosłabych i oddziaływania
silnego w bardzo wysokich energiach. Stałyby się one wówczas
nierozróżnialne. Rozważane energie wielkiej unifikacji są
miliard razy większe niż te, jakie można
osiągnąć w akceleratorach. Istniały one jednak zapewne we wczesnym
Wszechświecie, prawie natychmiast po Wielkim Wybuchu, gdy istniał on
dopiero 10-34 sekund.
Szczęśliwie dla współczesnych eksperymentów teorie unifikacji
mogą mieć znaczne konsekwencje także przy niższych energiach. By
teorie te mogły być prawdziwe, potrzeba w szczególności, aby
przyroda posiadała głęboką symetrię zwaną "supersymetrią".
Jak do tej pory jej istnienie nie zostało potwierdzone.
Supersymetria wiąże ze sobą cząstki materii (kwarki i leptony) z
cząstkami przenoszącymi oddziaływania i zakłada ponadto istnienie
dodatkowych "supercząstek" potrzebnych, by była pełną symetrią.
Supercząstki muszą być znacznie cięższe od swoich zwyczajnych
krewnych i z tego powodu nie zostały dotychczas odkryte. Najlżejsze
z nich powinny jednak posiadać masy jedynie około dziesięć razy
większe niż masy najcięższych poznanych do tej pory cząstek.
Dzięki temu będą one w zasięgu badań akceleratora LHC, nowej
XXI-wiecznej maszyny w CERN-ie.
©
Copyright CERN - Ostatnia modyfikacja 1998-02-18