Сфермион

В физике элементарных частиц, сфермио́ны (англ. sfermions) — гипотетические скалярные (т.е. имеющие нулевой спин) частицы, суперпартнёры ассоциированных с ними фермионов Стандартной модели, предсказываемые в теориях суперсимметрии (SUSY), которые являются расширениями Стандартной модели. Префикс «с-» (англ. «s-») взят от слова «скалярный» («scalar»), поскольку суперсимметрия связывает фундаментальные фермионы Стандартной модели, имеющие спин 1/2 (кварки и лептоны), со скалярными бозонами. Калибровочные заряды (электрический заряд, цветовой заряд, слабый изоспин) у сфермионов те же, что и у сопряжённых им фермионов. Могут быть продуктом распада бозона Хиггса. Сфермионы не обладают спиральностью, поэтому у левой и правой версии фермиона отдельный сфермион. В рамках самых простых моделей суперсимметрии массы всех сфермионов равны на масштабе нарушения суперсимметрии, а потом расходятся в соответствии с уравнениями ренормгруппы при более низких энергиях.

Сфермионы ($\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{f}$${\tilde {f}}$)
Семья	Бозоны
Группа	Суперпартнёры, скалярные бозоны
Участвует во взаимодействиях	Гравитационное, электромагнитное, слабое
Статус	Гипотетическая
Масса	> 100–1000 ГэВ
Квантовые числа
Барионное число	0
Спин	0 ħ
R-чётность	−1

В ненарушенной суперсимметрии сопряжённые частицы имели бы одинаковые массы. Очевидно, в реальном мире это не так, иначе мы бы легко наблюдали, например, сэлектроны (суперпартнёры электрона), которые рождались бы на ускорителях и в космических лучах уже при энергиях в несколько МэВ. Отсутствие таких наблюдений означает, что, если суперсимметрия существует, то она сильно нарушена, в результате чего счастицы (и, в частности, сфермионы) обладают массами намного выше масс их партнёров из Стандартной модели. Диапазон масс SUSY-частиц должен быть выше или сравним с энергиями, достижимыми на наиболее мощных современных ускорителях, таких как Большой адронный коллайдер.

Фундаментальные сфермионыПравить

СкваркиПравить

Скварки являются суперпартнёрами кварков. Эта группа включает верхний скварк, нижний скварк, очарованный скварк, странный скварк, истинный скварк (стоп-кварк) и прелестный скварк.

Скварки

Скварк	Символ	Ассоциированный кварк	Символ
Первое поколение
Верхний скварк	$\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{u}$${\tilde {u}}$	Верхний кварк	$u$$u$
Нижний скварк	$\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{d}$${\tilde {d}}$	Нижний кварк	$d$$d$
Второе поколение
Очарованный скварк	$\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{c}$${\tilde {c}}$	Очарованный кварк	$c$$c$
Странный скварк	$\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{s}$${\tilde {s}}$	Странный кварк	$s$$s$
Третье поколение
Истинный скварк	$\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{t}$${\tilde {t}}$	Истинный кварк	$t$$t$
Прелестный скварк	$\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{b}$${\tilde {b}}$	Прелестный кварк	$b$$b$

СлептоныПравить

Слептоны — суперпартнёры лептонов. Эта группа включает в себя сэлектрон, смюон, стау-лептон и типы снейтрино.

Слептоны

Слептон	Символ	Ассоциированный лептон	Символ
Первое поколение
Сэлектрон	$\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{e}$${\tilde {e}}$	Электрон	$e$$e$
электронное снейтрино	${\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{\mathrm{\nu <!--\; \nu \; -->}}}_e$${\tilde {\nu }}_{e}$	Электронное нейтрино	${\mathrm{\nu <!--\; \nu \; -->}}_e$$\nu _{e}$
Второе поколение
Смюон	$\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{\mathrm{\mu <!--\; \mu \; -->}}$${\tilde {\mu }}$	Мюон	$\mathrm{\mu <!--\; \mu \; -->}$$\mu$
мюонное снейтрино	${\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{\mathrm{\nu <!--\; \nu \; -->}}}_{\mathrm{\mu <!--\; \mu \; -->}}$${\tilde {\nu }}_{\mu }$	Мюонное нейтрино	${\mathrm{\nu <!--\; \nu \; -->}}_{\mathrm{\mu <!--\; \mu \; -->}}$$\nu _{\mu }$
Третье поколение
Стау-лептон	$\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}$${\tilde {\tau }}$	Тау-лептон	$\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}$$\tau$
тау-снейтрино	${\stackrel{~<!--\; ~\; -->}{\mathrm{\nu <!--\; \nu \; -->}}}_{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}$${\tilde {\nu }}_{\tau }$	Тау-нейтрино	${\mathrm{\nu <!--\; \nu \; -->}}_{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}$$\nu _{\tau }$

См. такжеПравить

• Минимальная суперсимметричная Стандартная модель (МССМ) (англ. Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM))

ЛитератураПравить

• The Large Hadron Collider: Harvest of Run 1 с. 423—424, 426, 427, 437 Опубликована монография по результатам LHC Run 1
• Рэндалл Л. Закрученные пассажи: Проникая в тайны скрытых размерностей пространства.
• Junker G. Supersymmetric Methods in Quantum and Statistical Physics, Springer-Verlag (1996).
• Kane G. L., Shifman M., The Supersymmetric World: The Beginnings of the Theory World Scientific, Singapore (2000). ISBN 981-02-4522-X.
• Weinberg Steven, The Quantum Theory of Fields, Volume 3: Supersymmetry, Cambridge University Press, Cambridge (1999). ISBN 0-521-66000-9.
• Wess, Julius, and Jonathan Bagger, Supersymmetry and Supergravity, Princeton University Press, Princeton, (1992). ISBN 0-691-02530-4.
• Measurement of the negative muon anomalous magnetic moment to 0.7 ppm // Physical Review Letters. — Vol. 92. — doi:10.1103/PhysRevLett.92.161802. — PMID PMID 15169217.
• Cooper F., A. Khare, U. Sukhatme. Supersymmetry in Quantum Mechanics, Phys. Rep. 251 (1995) 267-85 (arXiv: hep-th/9405029).
• D.V. Volkov, V.P. Akulov, Pisma Zh.Eksp.Teor.Fiz. 16 (1972) 621; Phys. Lett. B46 (1973) 109.
• V.P. Akulov, D.V. Volkov, Teor.Mat.Fiz. 18 (1974) 39.

СсылкиПравить

• Martin, Stephen, P. (2011), A Supersymmetry Primer, arΧiv:hep-ph/9709356 [hep-ph]. 
• Детектор ATLAS большого адронного коллайдера: Учебное пособие
• La supersymétrie (фр.). ЦЕРН.
• Paul Langacker. Viewpoint: Meet a superpartner at the LHC // Physics. — 2010. — Vol. 3. — P. 98.
• A Supersymmetry Primer, S. Martin, 1999.
• Introduction to Supersymmetry, Joseph D. Lykken, 1996.
• An Introduction to Supersymmetry, Manuel Drees, 1996.
• Introduction to Supersymmetry, Adel Bilal, 2001.
• An Introduction to Global Supersymmetry, Philip Arygres, 2001.
• Scale Supersymmetry, Howard Baer and Xerxes Tata, 2006.
• Brookhaven National Laboratory (8 gennaio 2004). New g−2 measurement deviates further from Standard Model
• Fermi National Accelerator Laboratory (25 settembre 2006). Fermilab’s CDF scientists have discovered the quick-change behavior of the B-sub-s meson.