SUPERSIMETRIA

En la física de partículas, la supersimetría es una simetría hipotética o suposición que podría relacionar las propiedades de los bosones y los fermiones. La supersimetría también es conocida por el acrónimo inglés SUSY.

Aunque todavía no se ha demostrdo experimentalmente que la supersimetría sea una simetría de la naturaleza,  sin embargo, la supersimetría puede resolver diversos problemas teóricos como el problema de la jerarquía además de ofrecer posibles candidatos candidatos para explicar la materia oscura.

La supersimetría es parte fundamental de muchos modelos teóricos, entre ellos la teoría de supercuerdas, que generaliza a la teoría de cuerdas.

INTRODUCCION

 Zoo de partículas en la supersimetría.

Según el modelo de norma de la física de partículas, la materia está formada por fermiones (a su vez divididos en quarksy ), mientras que las partículas que transmiten las interacciones fundamentales de la naturaleza (interacción electromagnética, interacción nuclear fuerte e interacción nuclear débil) son bosones. La supersimetría extiende el número de partículas del SM de forma que a cada partícula le corresponde una compañera supersimétrica denominada super compañera. Así, cada bosón tiene una súper compañera fermión y viceversa. Las súper compañeras de los fermiones son, así, el electrón tiene como súper compañera el selectrón, y los quarks, los squarks. Las súper compañeras de los bosones son fermiones con nombres que terminan en -ino, así la del fotón es el fotino y la del gravitón, el gravitino. La extensión mínima de la supersimetría, se conoce como MSSM (del inglés: Minimal Supersymmetric Standard Model).

Debido a las compañeras supersimétricas aún no han podido ser creadas en el laboratorio, sus masas deben ser mucho mayores que de las partículas originales. Esto implica que la supersimetría, de ser cierta, está rota por algún mecanismo. La especificación de dicho mecanismo da lugar a diversas simplificaciones del MSSM.

Algunas partículas supersimétricas, como el neutralino, podrían explicar el problema de la materia oscura del universo.

Gracias al gran potencial de poder explicar muchas preguntas de la Física de Partículas y de la Astrofísica, la teoría de la supersimetría posee una gran popularidad, principalmente en la Física Teórica. La mayoría de las teorías científicas populares, la Teoría de la gran unificación y de la Teoría de supercuerdas, son supersimetricas. Sin embargo hasta ahora no se ha podido demostrar experimentalmente que la supersimetría existe realmente en la naturaleza.

MODELO DE WESS-ZUMINO Y MSSM

El primer modelo en la física de partículas fue presentado en el año 1973 por Julius Wess y Bruno Zumino. El  Modelo de Wess-Zumino, no es un modelo de la naturaleza, sino, un modelo mínimo supersimétrico con solo un Fermión y su super compañero Boson. A pesar de que el modelo de Wess-Zumino no representa un modelo físico real, sirve de modelo ejemplo para mostrar ciertos aspectos de los modelos físicos supersimétricos. El primer modelo supersimétrico compatible con el modelo estándar de la física de partículas llamado Modelo Mínimo Estándar Supersimétrico (MSSM), fue enunciado en el año 1981 por Howard Georgi y Savas Dimopoulos. Según el MSSM, las masas de los súper compañeros se podrán observar en la región entre 100 GeV hasta 1 TeV mediante el acelerador de partículas conocido como "gran colisionador de hadrones" (en inglés, Large Hadron Collider, LHC), terminado de construir en el año 2008. Los científicos esperan poder demostrar mediante el LHC la existencia de los súper compañeros de las partículas elementales ya conocidas.

SUPERSIMETRIA Y LHC

Convergencia de las tres fuerzas. Se marca la energía máxima del LHC.

Recientes mediciones sobre las colisiones en el LHC no han dado pistas sobre la existencia de las súper compañeras por la supersimetría lo que resulta ser un gran golpe a la teoría, ya que aunque no la descarte por completo representa en gran medida modelos como el anteriormente citado (Wess-Zumino) ya que en los rangos energéticos propuestos no se ha encontrado nada aún, aunque cabe esperanza puesto que no son datos definitivos pero si con altas probabilidades de existencia.