Решён
Связана ли темная материя с суперсимметрией?

Шредингер • Квантовая физика •
1.6k
4

Изучаю современную космологию и физику элементарных частиц. Везде натыкаюсь на упоминания темной материи и суперсимметрии, но нигде не могу найти четкого объяснения их связи.

Насколько я понимаю, суперсимметрия предсказывает существование частиц-партнеров для всех известных частиц. Темная материя - это некая невидимая масса, которая влияет на галактики гравитационно.

Вопрос: связана ли темная материя с суперсимметрией напрямую? Являются ли суперпартнеры кандидатами на роль частиц темной материи, или это две независимые концепции?

КосмологияСуперсимметрияТемная материяФизикаЭлементарные частицы

4 ответа

Лучшие Новые Старые
Решение
46
Участник • 4 ответа

Суперсимметрия (SUSY) и темная материя связаны гипотетически, но не обязательно.

Суперсимметрия предсказывает существование суперпартнеров для каждой известной частицы Стандартной модели. Самый легкий суперпартнер (LSP - lightest supersymmetric particle), если он стабилен и электрически нейтрален, становится отличным кандидатом на роль частицы темной материи. Обычно это нейтралино - суперпозиция суперпартнеров нейтральных бозонов.

Однако:

  1. Суперсимметрия - это теоретическое расширение Стандартной модели, которое пока не подтверждено экспериментально. LHC не обнаружил суперпартнеров в доступном диапазоне энергий.

  2. Темная материя может состоять из совершенно других частиц: аксионов, стерильных нейтрино, примордиальных черных дыр.

  3. Даже если SUSY существует, нет гарантии, что LSP стабилен или имеет нужные свойства для объяснения всей темной материи.

Вывод: суперсимметрия элегантно решает проблему темной материи, но это лишь одна из многих гипотез. Связь есть, но не обязательная.

Аватар Шредингер
Шредингер Автор

Спасибо! Теперь понятно, что это скорее "кандидат на решение", а не доказанная связь.

12
Участник • 1 ответ

Короче: может быть связана, может нет. SUSY дает красивого кандидата (нейтралино), но эксперименты пока молчат.

17
Эксперт • 1 ответ

Не совсем "умерла". LHC исключил только определенные диапазоны масс суперпартнеров. SUSY может существовать при более высоких энергиях, просто коллайдер пока туда не добрался. Но да, каждый год без обнаружения делает SUSY менее популярной среди физиков.

3
Участник • 3 ответа

Я читал, что суперсимметрия вообще умерла после результатов LHC. Если суперпартнеры так и не нашли, может темную материю вообще не из чего делать в рамках SUSY?

Написать ответ

Визуальный редактор (WYSIWYG)
Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Или войдите в систему
Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.