物理学正处于僵局。 几十年以来,物理学家们所遵循的路径,即所谓的标准模型,在2012年达到了辉煌的顶峰,当时研究人员发现了该模型的最后一个未被发现的粒子,希格斯玻色子。 标准模型非常出色地描述了已知粒子的行为,但它无法解释暗物质是什么,以及其他一些问题。 因此,许多物理学家转向了超对称性,或称SUSY。
SUSY假定每个已知的粒子都有一个更重的伙伴粒子,这使其有能力解释暗物质。 它的某些版本可以解释为什么赋予其他粒子质量的希格斯玻色子具有其现在的质量。
但是,在世界最强大的粒子对撞机,位于日内瓦附近的欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)中寻找奇异粒子的努力到目前为止一无所获,这导致人们对SUSY的存在感到相当担忧。“很多人对此感到悲观,”石溪大学的David Curtin说。
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最近,两组研究人员一直在询问,物理学家是否可能只是错过了SUSY的踪迹。 如果超对称粒子没有戏剧性地显现出来,而是具有恰好合适的质量衰变成能量平平的普通粒子和其他可能逃过注意的超对称粒子,就可能发生这种情况。 这样,SUSY粒子可能会在更常见的标准模型过程产生的粒子混杂中迷失。“超对称性的迹象可能就隐藏在我们眼皮底下,”Curtin说,他是一支团队的成员。
这确实可能解释了2011年和2012年在LHC探测到的两种粒子的轻微过量,当时LHC在关闭进行升级之前。 在六月份提出的两篇独立的预印本论文中,每个团队都认为,普通顶夸克的超对称伙伴,称为超顶夸克(stop),以及其他两个超粒子,可以解释这些观测结果,同时质量也恰好合适,有助于解释希格斯玻色子的质量。
但是,其他研究人员反驳说,对标准模型过程的低估可能至少可以解释部分过量。“现在就认为这些测量结果很可能指向新物理学还为时过早,”看到过量现象的LHC团队成员之一Dave Charlton说。
这个问题可能会在2015年得到解决,届时升级后的质子对撞机将重新启动。“我们都非常渴望找到SUSY的证据,”华盛顿大学的理论物理学家Ann Nelson说,她没有参与新的研究。“在这一点上,我很谨慎,”她说,但补充道,“巨大的信号始于微小的暗示。”