SÜPERSİMETRİ TEORİSİ
Fizikçiler, standart modeldeki maddenin temel yapı taşları hakkında bulguları elde ulaşabilmek için şu ana kadar gayet başarılı deneyler yaptılar ancak bilim insanları halen bazı eksiklerinin olduğunun farkındalar. Süper simetri ise, bu boşlukları doldurmayı amaçlayan Standart Modelin bir uzantısıdır. Süper simetri, Standart Modeldeki her parçacık için bir ortak parçacık öngörür. Öngörülen bu yeni parçacıklar, Higgs bozonunun kütlesini tespit ederek Standart Model ile büyük bir sorunu çözmeyi ummaktadır. Eğer teori doğruysa, süpersimetrik parçacıklar LHC'deki çarpışmalarda tespit edilmesi gerekir.
İlk bakışta, Standart Model, tüm parçacıkların kütlesiz olması gerektiğini söylese de, etrafımızda gözlemlediklerimizle çelişen bir fikir olduğu açıkça görülmektedir. Teorisyenler, temel parçacıklara kütlelerini verecek bir mekanizma (Higgs bozonu) geliştirdiler. Bununla birlikte, Higgs bozonunun neden hafif olması gerektiğine dair bir bilmece çünkü Standart Modele göre parçacıklar arasındaki etkileşimler onu çok ağır hale getirme eğiliminde. Süper simetri tarafından tahmin edilen ekstra parçacıklar, standart modeldeki higgs kütlesine etki ederek, higgs bozonun daha hafif olmasını mümkün kılar. Süper simetri teorisine göre bu yeni parçacıklar, Standart Model parçacıklarıyla aynı kuvvetlerle etkileşime girecek, ancak farklı kütlelere sahip olacaklardı.
Standart Modele göre süpersimetrik parçacıklar varsa, üç temel kuvvet olan elektromanyetizma, güçlü ve zayıf nükleer kuvvetlerin etkileşimleri, erken evrende olduğu gibi, çok yüksek enerjilerde aynı kuvvete sahip olabilirler. Einstein dahil fizikçilerin hayali olan kuvetlerileri matematiksel olarak birleştiren bu teoriye büyük birleşik teori denir. Süper simetri ayrıca, fermiyon ve bozon olarak bilinen iki farklı parçacık sınıfını da bağlar. Standart Modeldeki fermiyon ve bozonlar, spin olarak bilinen bir özelliğe sahiptirler. Fermiyonların hepsinde yarım spin birimi bulunurken, bozonlarda 0, 1 veya 2 spin birimi bulunur. Süper simetri, Standart Modeldeki partiküllerin her birinin birimin yarısına kadar ters bir dönüşe sahip bir partnere sahip olduğunu tahmin eder. Böylece bozonlara fermiyonlar eşlik eder ve bunun tersi de geçerlidir. Spindeki farklılıkları ile bağlantılı olarak parçacıkların ortak özelliklerinde de farklılıklar vardır. Fermiyonlar bir birlerinden bağımsız hareket ederler, farklı durumlarda bulunurken, bozonlar ise aynı durumda olmayı tercih ederler. Fermiyonlar ve bozonlar olabildiğince farklı özelliktedir, ancak süpersimetri bu iki türü bir araya getirir.
Son olarak, birçok teoride bilim adamları en hafif süpersimetrik partikülün kararlı ve elektriksel olarak nötr olacağını ve Standart Modelin parçacıklarıyla zayıf etkileşime gireceğini tahmin ediyorlar. Bunlar tam olarak karanlık madde için gerekli olan, evrendeki maddenin çoğunu oluşturan ve galaksileri bir arada tutan gerekli olan fikirlerdir. Süpersimetri dünyamızın daha kapsamlı bir betimlemesini oluşturmak için standart modelin güçlü temelleri üzerine kurulmuştur. Belki de, evrenin işleyişi hakkında hala bir çok soruların olmasının nedeni, resmin sadece yarısını görmüş olmamızdır.
Düzenleyen: Celal DEMİRTAŞ
Kaynak: CERN
