Savjeti

Supersimetrija: moguća duhovna veza između čestica

Supersimetrija: moguća duhovna veza između čestica

Svako ko je proučavao osnovnu znanost zna o atomu: osnovnom gradivom materije kao što je mi znamo. Svi mi, zajedno sa našom planetom, Sunčevim sistemom, zvijezdama i galaksijama, stvoreni su od atoma. Ali sami atomi su izgrađeni od mnogo manjih jedinica koje se nazivaju "subatomske čestice" - elektrona, protona i neutrona. Proučavanje ovih i drugih subatomskih čestica naziva se "fizikom čestica", proučavanjem prirode i interakcija tih čestica, koje čine materiju i zračenje.

Jedna od najnovijih tema istraživanja fizike čestica je „supersimetrija“ koja poput teorije struna koristi modele jednodimenzionalnih nizova umjesto čestica kako bi objasnila određene pojave koje još uvijek nisu dobro razumljive. Teorija kaže da su na početku svemira, kada su nastajale rudimentarne čestice, istodobno stvoren jednak broj takozvanih "superčestica" ili "superpartnera". Iako ova ideja još nije dokazana, fizičari koriste instrumente kao što je Veliki hadronski sudarač za traženje tih superčestica. Da postoje, to bi barem udvostručilo broj poznatih čestica u kosmosu. Da biste shvatili supersimetriju, najbolje je započeti sa pogledom na čestice koje su poznati i shvaćeni u svemiru.

Podjela subatomskih čestica

Subatomske čestice nisu najmanje jedinice materije. Sačinjavaju ih još tiniernije podjele nazvane elementarne čestice, koje fizičari sami smatraju uzbuđenjem kvantnih polja. U fizici su polja područja u kojima na svako područje ili točku utječe sila, poput gravitacije ili elektromagnetizma. "Kvant" se odnosi na najmanju količinu bilo kojeg fizičkog entiteta koji je uključen u interakcije s drugim entitetima ili na koje utječu sile. Energija elektrona u atomu se kvantizira. Čestica svetlosti, koja se naziva foton, je jedan kvant svetlosti. Polje kvantne mehanike ili kvantne fizike je proučavanje ovih jedinica i kako fizički zakoni na njih utiču. Ili, mislite o tome kao proučavanju vrlo malih polja i diskretnih jedinica i kako na njih utječu fizičke sile.

Čestice i teorije

Sve poznate čestice, uključujući subatomske čestice i njihove interakcije opisane su teorijom koja se zove Standardni model. Ima 61 elementarna čestica koja se mogu kombinirati tako da formiraju kompozitne čestice. To još nije potpuni opis prirode, ali daje dovoljno fizičarima čestica da pokušaju i razumiju neka temeljna pravila o načinu na koji se sastavlja materija, posebno u ranom svemiru.

Standardni model opisuje tri od četiri osnovne sile u svemiru: elektromagnetska sila (koja se bavi interakcijama između električno nabijenih čestica), slaba sila (koja se bavi interakcijom između subatomskih čestica koje rezultiraju radioaktivnim raspadom), i jaka sila (koja čestice drži na kratkim udaljenostima). Ne objašnjava gravitaciona sila. Kao što je već spomenuto, ujedno je opisana i do sada poznata 61 čestica.

Čestice, sile i supersimetrija

Proučavanje najmanjih čestica i sila koje na njih utječu i upravljaju dovelo je fizičare do ideje o super-simetriji. Tvrdi da su sve čestice u svemiru podijeljene u dvije grupe: bozoni (koji su podklasifikovani u mjerne bozone i jedan skalarni bozon) i fermioni (koji se podklasificiraju kao kvarkovi i antikvarkovi, leptoni i antileptoni i njihove različite "generacije". Hadroni su kompoziti iz više kvarkova. Teorija superpersimetrije tvrdi da postoji veza između svih ovih vrsta čestica i podvrsta. Dakle, za na primjer, supersimetrija kaže da fermion mora postojati za svaki bozon, ili, za svaki elektron, sugerira da postoji superpartner nazvan "selektron" i obrnuto. Ti superpartneri povezani su jedni na druge na neki način.

Supersimetrija je elegantna teorija i ako se dokaže da je istinita, trebalo bi puno pomoći fizičarima da u potpunosti objasne gradivne materije unutar Standardnog modela i dovedu gravitaciju u nabor. Do sada, međutim, nisu otkrivene čestice superpartnera u eksperimentima na velikom hadronskom sudaraču. To ne znači da ne postoje, ali da još nisu otkriveni. To također može pomoći fizičarima čestica da prikupe masu vrlo osnovne subatomske čestice: Higgsov bozon (koji je manifestacija nečega što se naziva Higgsovo polje). Ovo je čestica koja cijeloj materiji daje svoju masu, tako da je važno dobro je razumjeti.

Zašto je supersimetrija važna?

Koncept supersimetrije, iako izuzetno složen, u osnovi je način da se dublje udubimo u temeljne čestice koje čine svemir. Iako fizičari čestica misle da su pronašli one osnovne jedinice materije u subatomskom svijetu, još su daleko od njihovog potpuno razumijevanja. Istraživanja o prirodi subatomskih čestica i njihovih mogućih superpartnera nastavit će se.

Supersimetrija može također pomoći fizičarima koji imaju nultu prirodu tamne materije. To je (do sada) nevidljivi oblik materije koji se može indirektno otkriti njegovim gravitacijskim djelovanjem na redovnu materiju. Moglo bi se utvrditi da bi iste čestice koje smo tražili u istraživanjima supersimetrije mogle shvatiti prirodu tamne materije.


Pogledajte video: Supersimetrija je polni zadetek v prazno (Oktobar 2021).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos