Si / cuando el LHC no puede encontrar nuevas partículas de supersimetría, ¿eso significa que la supersimetría está muerta? ¿A dónde van los físicos desde allí?

Como alguien que buscó partículas supersimétricas durante varios años, haría una distinción importante entre la supersimetría y la supersimetría de baja energía (en este contexto, el LHC es de baja energía).

Verá, hay muchas razones para pensar que la supersimetría podría ser real. En particular, si crees que la teoría de cuerdas o una de sus relaciones es real, básicamente estás comprometido con ella. Sin embargo, la ingenua supersimetría no hace predicciones sobre las masas que podrían tener las nuevas partículas: podrían estar fácilmente en la escala de Planck, y los experimentos del LHC no dicen nada sobre esta posibilidad.

La teoría que está en problemas es la supersimetría de baja energía , donde la supersimetría se reutiliza esencialmente para abordar un nuevo problema, llamado el (pequeño) problema de jerarquía. Esto esencialmente gira en torno a la gran diferencia entre las masas de las partículas que hemos descubierto y la escala de Planck mencionada anteriormente. Conceptualmente, hay tres formas principales de solucionar este problema:

  1. Explica directamente las cancelaciones extremas que aparentemente son necesarias. Este es el camino de la supersimetría de baja energía y teorías relacionadas.
  2. Baje la escala de Planck, que es posible en teorías con dimensiones espaciales adicionales accesibles para el LHC.
  3. O quizás las partículas que hemos visto no son realmente fundamentales, por ejemplo, la teoría de Little Higgs e ideas relacionadas.

La opción 1 ha sido, con mucho, la más popular históricamente, pero el problema real es que el LHC no ha visto evidencia de ninguno de estos. Después de un punto, decir que las partículas predichas u otros fenómenos están en masas más altas simplemente se vuelve inverosímil, ya que eventualmente se vuelven incapaces de resolver el problema original. Para algunos, este punto ya ha llegado, aunque hay planes para llevar los datos a aproximadamente 2030 solo para asegurarse (después de todo, la ciencia progresa convenciendo a los escépticos).

Entonces, ¿qué sucede si no hay una explicación para el problema? Bueno, hay una cuarta salida: argumenta que no hay problema. Esto se hace de manera más convincente con una explicación de multiverso, es decir, nuestro universo es solo uno de los 0.0000000000000000000000001% de los “afortunados” capaces de sostener la vida (probablemente no he puesto cerca de suficientes ceros por cierto). El gran problema con esta idea es que no podemos probarla, es la explicación definitiva “solo porque”. Por lo tanto, debe ser la última idea tomada, después de todas las demás opciones: todas las variaciones de opciones 1-3 anteriores: se han agotado.

Básicamente, como racionalista, la opción 4 parece bastante probable, sin embargo, como científico, solo puede validarse excluyendo de manera integral y sistemática todas las otras opciones. A menos que la naturaleza tenga una sorpresa esperándonos, este puede, desafortunadamente, ser el futuro del LHC.

En general, no descartamos nada por completo. Por el contrario, restringimos el rango de parámetros permitidos, hasta que, en última instancia, una teoría se presume inviable: necesita parámetros que sean demasiado específicos.


Permítanme hablar con física más ordinaria, por analogía.

Considere alguna ley física que conozca y agregue algún término con un coeficiente al frente. Por ejemplo: [matemática] F = ma + cb [/ matemática], para [matemática] c [/ matemática] alguna constante y [matemática] b [/ matemática] alguna cantidad física [con unidades combinadas apropiadas].

Si bien supuestamente sabemos [math] F = ma [/ math] experimentalmente, en principio, nuestra ley modificada podría mantenerse, solo con [math] c [/ math] es un número realmente pequeño. Nuestros experimentos nunca han dicho que ningún valor de [math] c [/ math] funcionaría; simplemente limitamos qué tan grande [matemática] c [/ matemática] podría ser, hasta que fuera tan pequeño que simplemente dijimos que probablemente no estaba allí.


El estado actual de SUSY es algo similar: no lo hemos hecho imposible, solo hemos restringido algunos parámetros. La diferencia es que es mucho más difícil juzgar qué valores son “razonables” y las personas no están de acuerdo.

Esa evaluación es esencialmente el núcleo de su pregunta y, por lo tanto, el origen de cualquier conflicto sobre el asunto que pueda ver.

[Mi evaluación, personalmente, de un vistazo? Es probable que sea menos importante como teoría fenomenológica, pero sigue siendo plausiblemente importante como un posible principio teórico guía.]

Te daré una respuesta más directa …

La supersimetría no tiene futuro: ¿por qué? porque las partículas no son posibles de crear. No pueden derivarse usando la Teoría de todo de Gordon. La Teoría de todo de Gordon es una teoría de abajo hacia arriba que significa que comienza con un ingrediente y energía (y solo estos) para crear todo en nuestro universo, nada más se necesita.

¿Sabes lo que tampoco es posible derivar dentro de la Teoría del todo de Gordon? … Gravitones y partículas monopolares magnéticas elementales. Si algo no es posible derivar de la Teoría de todo de Gordon, entonces ese algo no existe en la realidad.

Esa es la diferencia entre un enfoque de arriba hacia abajo y un enfoque de abajo hacia arriba. Hay una progresión de eventos de lo que existía anteriormente a lo que puede existir y ese curso de eventos debe ser matemáticamente posible cuando se utiliza el enfoque ascendente.

Dado que los físicos nunca pueden encontrar experimentalmente el ingrediente primordial y la energía asociada con él, nunca pueden comenzar una teoría en el fondo de la simplicidad y desarrollarla hasta la complejidad. La teoría de todo de Gordon comienza con el ingrediente primordial y la energía requerida para la alineación inicial de este ingrediente. (El ingrediente es el componente básico del espacio-tiempo).

Ahora aquí está la parte triste de por qué un no físico fue capaz de descifrar la teoría de todo mientras dejaba perplejos a los físicos durante más de 100 años. Si existe una teoría de todo, entonces el universo tenía que comenzar de manera simple (un tipo de componente de bloque de construcción y la energía para su alineación inicial). Eso significa que las matemáticas para expresar esto son relativamente simples, pero el modelo matemático del ingrediente del bloque de construcción es conceptualmente difícil porque tenemos que dar las matemáticas a una entidad que existe como espacio-tiempo y no como “en” espacio-tiempo (las partículas existen “en” espacio-tiempo y esta es la única matemática que conocemos). Eso significa que no podemos usar parámetros como la distancia, el tiempo, la dirección, las dimensiones … o cualquier otro parámetro conocido … Esto representa un gran problema conceptual que llamo el “Enigma del deslizador de rubíes”, que es el mayor obstáculo para los físicos que están tratando de descubrir La teoría de todo.

Sin embargo, una vez que haya superado el “Enigma del deslizador de rubíes”, la matemática es relativamente fácil porque es la matemática utilizada ANTES de derivar la relatividad general y la mecánica cuántica. De hecho, es la matemática de los postulados utilizados para derivar la relatividad general y la mecánica cuántica. Los físicos no saben dónde mirar para desentrañar el desastre en el que se metieron … ¿Por qué los físicos no pueden reconocer la Gran Unificación?

La supersimetría desaparecerá en el basurero de la historia. La Teoría de todo de Gordon, junto con su jerarquía derivada de enregy, surgirá como la base sobre la que descansa toda la física.

Además de la respuesta de Dori, incluso si los límites de búsqueda directa se vuelven más fuertes, todavía hay varios modelos SUSY que pueden evitar la detección. Una de las mencionadas es la situación en la que los supercompañeros pesados ​​son del orden de escala multi-TeV. Otro es el caso en el que el espectro está muy comprimido (es decir, la diferencia de masa entre ciertas partículas es muy pequeña); esto puede reducir las restricciones de las búsquedas de forma espectacular.

La cuestión de si una teoría SUSY de aspecto ‘natural’ podría existir potencialmente es interesante, y en realidad es algo sobre lo que estoy escribiendo un artículo con mis colegas en este momento. El punto principal a destacar es que SUSY en su forma mínima todavía no es el final de la historia: debe haber algo de física adicional a una escala más alta para explicar cómo se rompe SUSY a escalas más bajas. Entonces, la cuestión de qué estamos midiendo exactamente cuando se trata de un ajuste fino es discutible.

El LHC ya imponía serias restricciones sobre algún tipo de modelos SUSY, especialmente el tipo de modelos que se consideraban “naturales” (= sin ajuste de búsqueda).

Pero esto no mata la razón teórica por la que SUSY se hizo popular para empezar: la unificación, la materia oscura y el pequeño problema de la Jerarquía

Entonces, ¿qué sigue?

  • Hubo y habrá modelos que no sean SUSY (que también carecen de evidencia empírica como modificaciones requeridas para adaptarse al LHC)
  • Divida los modelos de tipo SUSY que tienen una escala de masa de súper socios mucho más alta que 1 TeV. Estos modelos requieren un ajuste fino (algo como [matemática] 10 ^ {- 6} [/ matemática], dependiendo de los detalles). Lo que muchos consideraron no natural, pero al menos es mucho mejor que la situación sin SUSY en absoluto.
  • Nuevas ideas que aún no se propusieron o que no tienen suficiente popularidad para que yo las conozca.

El lado experimental

  • LHC está lejos de haber terminado. Estamos a punto de terminar LS1, y el plan llega hasta LS5 en 2035.
  • Se están planificando nuevos choques, como la FCC (todavía no tengo conocimiento de que se esté financiando nada)

LHC y Aceleradores Futuros

Las personas a las que se les paga por investigar Bigfoot nunca admitirán que Bigfoot no existe.

Al igual que el 96% de nuestro universo está formado por:

  1. Energía oscura indetectable.
  2. Materia oscura indetectable.

La afinación de los cuales se explica por –

3. Universos paralelos indetectables

4. Dimensiones alternativas indetectables

Si bien todo en nuestro Universo se distribuye por:

5. Inflatons indetectables que pueden separar el Universo más rápido que la velocidad de la luz.

Las personas a las que se les paga por teorizar sobre SUSY simplemente agregarán algunas “BS” oscuras indetectables para salvar sus trabajos. Ha funcionado durante casi 100 años.

Por favor, lea primero: SuSy matemáticamente explicado, para concluir que la física teórica solo puede derivarse de análisis 4D-espacio-tiempo completos no reducibles que finalmente resultan en teorías de todo.

Seguirán buscando energías cada vez más altas siempre que puedan obtener fondos, pero el dinero inteligente está encendido: “¡Qué pena! Fue una teoría genial “.

La respuesta habitual de los físicos dedicados a la supersimetría será que tenemos que ir a energías más altas para encontrar esas partículas. Este argumento no puede ser derrotado.