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超対称性入門

ここのところ、毎日雨。梅雨入りの頃は、暑くてすぐに夏が来ると思っていたけど…

W君は、『寒い!』といって長袖を着てきた。それでもまだ寒いという。

先生が今日から復帰する予定だったが、こなかった。

フランス遠征で何かあったのかもしれない。それとも、単なる時差ぼけか、疲れか、台風の影響か。

* * * * *

ということでゼミが延期になったので、今日は超対称性の話を少し。

ボソンフェルミオンの間の対称性を超対称性と呼ぶ。

英語ではSuperSymmetryだが、略してSUSYということもある。

これは平たく言えば、ボソンとフェルミオンは互いにスピンを入れ換えたパートナーが存在する、という理論。

例:

electron(電子、スピン=1/2) → selectron(スピン=0)

quark(クォーク、スピン=1/2) → squark(スピン=0)

photon(光子、スピン=1) → photino(スピン=1/2)

gluon(グルーオン、スピン=1) → gluino(スピン=1/2)

といった具合に、フェルミオンならボソン、ボソンならフェルミオンというペアとなる粒子が存在するというのだ。

この超対称性を理論に組み込むと、陽子の寿命が大きくなったり、Higgsボソンの質量を安定化したり、重力を統一できる可能性を示したりと、数々のご利益がある。

しかし、これらのパートナーはまだ観測されていないので、今の実験で到達できるエネルギーより、さらに大きいエネルギー領域に存在する、と仮定しなければならない。

果たして、超対称粒子は存在するのか?

今後のLHC実験の経過に注目。

* * * * *

用語解説

ボソン・フェルミオン…スピンが整数の粒子をボソン、反整数の粒子をフェルミオンという。

Higgsボソン…フェルミオンに質量を与えると考えられるボソン。LHC実験でその観測が期待されている。

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