Проблема суперсимметричных частиц

На взгляд современных ученых, симметрия является одной из имманентных свойств нашего мира. В гл. 8 уже говорилось о связи «законов сохранения» с симметрией пространства и времени (теорема Нетер). Аналогичная ситуация наблюдается и в электродинамике, где из калибровочной симметрии вытекает закон сохранения заряда. В ядерной физике также действуют «законы сохранения», связанные с разными видами симметрии.

Существует один вид симметрии, который сейчас в наибольшей степени привлекает внимание ученых. Это — симметрия по спину. В 1970 г. Юрий Абрамович Гольфанд (1922—1994) совместно со своим аспирантом Е. Лихтманом написал работу, в которой впервые рассматривалась идея суперсимметрии как принцип построения теории элементарных частиц. По словам А. Д. Сахарова, «это была великая мысль, которая открыла новое направление в теории элементарных частиц». Считается, что каждой частице — фермиону должна соответствовать супер симметричная частица — бозон. Так, электрону со спином ½ ставится в соответствие суперсимметричная частица — электрино со спином 1. Та же ситуация с фотоном (S = 0) — фотино (S = = ½). Далее нейтрино — нейтралино и т. д. Существует теория, предполагающая, что все суперсимметричные частицы достаточно массивны, и поэтому их пока не обнаружили. Возможно, коллайдер LHC позволит это сделать. Это очень красивая идея! У Поля Дирака есть выражение: «Данная теория так красива, что маловероятно, чтобы природа ее не реализовала».

Если суперсимметричные частицы будут найдены, то, может быть, станет яснее, что такое «темная материя» в астрофизике. «Темная материя» — это совокупность невидимых объектов во Вселенной, которые можно зафиксировать только по гравитационным аномалиям. Среди ученых существует мнение, что, возможно, это какие-то системы из суперсимметричных частиц. Для того чтобы ответить на вопрос: «Так ли это?» — нужно в первую очередь обнаружить суперсимметричные частицы.

Суперсимметрия уже давно воспринимается не как экзотическая гипотеза, а как один из вариантов построения теории элементарных частиц, расширяющего Стандартную модель. Многие специалисты в физике высоких энергий исследуют различные варианты суперсимметричных моделей и их следствия. Возможно, что одна из таких моделей будет подтверждена на коллайдере-ускорителе ШС, если будут найдены суперсимметричные частицы.