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{{expand|time=2012-01-29T08:05:53+00:00}}
{{NoteTA|G1=物理學}}
{{Unsolved|物理學|時空超對稱是否實現於大自然？假若是，[[超對稱破壞]]的機制為何？超對稱是否能夠穩定電弱尺度，避免大幅度量子修正？最輕的超對稱粒子是否為暗物質的組成成分之一？}}
'''超对称（supersymmetry，简称SUSY）'''是[[费米子]]和[[玻色子]]之间的一种[[对称性 (物理学)|對稱性]]，该对称性至今在自然界中尚未被观测到。物理学家认为这种对称性是自发破缺的。[[大型強子對撞機]]將會驗證[[粒子]]是否有相對應的超對稱粒子這個疑問。

超對稱模型能解決三個難題：
#在[[大統一理論]]尺度，它能夠促使[[規範場論|規範耦合常數]]收斂合一。
#它能夠給出一個[[暗物質]]候選。
#它能夠合理的解釋[[級列問題]]（hierarchy problem）。

== 理論 ==
超对称代数：
:<math>\{Q_\alpha,\bar{Q}_{\dot{\beta}}\}=2(\sigma^\mu)_{\alpha\dot{\beta}}P_\mu</math>
:<math>\{Q_\alpha,Q_\beta\}=\{\bar{Q}_{\dot{\alpha}},\bar{Q}_{\dot{\beta}}\}=0</math>

== 歷史 ==
日本物理学家{{tsl|en|Hironari Miyazawa|宫沢弘成}}（Hironari '''Miyazawa'''）<ref>{{Cite journal|title=Baryon Number Changing Currents|url=https://academic.oup.com/ptp/article-lookup/doi/10.1143/PTP.36.1266|last=Miyazawa|first=Hironari|date=1966-12|journal=Progress of Theoretical Physics|issue=6|doi=10.1143/PTP.36.1266|volume=36|pages=1266–1276|language=en|issn=0033-068X}}</ref>最早于1966年首次提出超对称理论，描述费米子和玻色子之间的对称（叫超对称）<ref>{{Cite journal |title=Spinor Currents and Symmetries of Baryons and Mesons|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.170.1586|last=Miyazawa|first=Hironari|date=1968-06-25|journal=Physical Review|issue=5|doi=10.1103/PhysRev.170.1586|volume=170|pages=1586–1590|language=en|issn=0031-899X}}</ref><ref>{{Cite book|chapter=Quantum field theory : a modern introduction|url=https://www.worldcat.org/oclc/26307969|publisher=Oxford University Press|date=1993|location=New York|isbn=0-19-507652-4|oclc=26307969|last=Kaku, Michio.}}</ref><ref>{{Cite book|chapter=Introduction to supersymmetry|url=https://www.worldcat.org/oclc/12662461|publisher=Cambridge University Press|date=1986|location=Cambridge [Cambridgeshire]|isbn=0-521-26880-X|oclc=12662461|last=Freund, Peter G. O. (Peter George Oliver), 1936-}}</ref>。超对称可能统一自然界的[[基本作用力]]，以及解释[[暗物质]]问题。

=== 额外维度 ===
弦理论家提出了N=8的超对称理论统一[[费米子]]与[[玻色子]]。<ref>{{Cite web|title=弦论简介|url=http://web.mit.edu/yenjie/www/lm-gb/physics/phys-field-string-2.htm|accessdate=2020-03-08|work=web.mit.edu|archive-date=2020-10-31|archive-url=https://web.archive.org/web/20201031060008/http://web.mit.edu/yenjie/www/lm-gb/physics/phys-field-string-2.htm}}</ref><ref>{{Cite web|title=弦论简评|url=https://www.changhai.org/articles/translation/physics/comment_on_ST.php|accessdate=2020-03-08|work=www.changhai.org|archive-date=2018-06-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20180609224618/http://www.changhai.org/articles/translation/physics/comment_on_ST.php}}</ref>八维宇宙叫[[超空间]]（superspace）。这是大的或弯曲的额外维度（large or warped extra dimensions）。

=== 超粒子 ===
一对之粒子为[[超对称伙伴]]（supersymmetric partner），如：

* 重力微子（gravitino）、
* 光微子（photino）、
* 胶微子（gluino），
* 费米子之伙伴叫[[超粒子]]（sparticle）
* 超电子（'''s'''uper + '''electron''' = '''selectron'''）

但是物理学家现在不知道这样的超粒子是否存在。

=== 磁单极 ===
若SUSY存在，则[[磁单极子|磁单极]]也必须存在。（但是由于[[宇宙暴脹|宇宙暴胀]]，磁单极子的密度可以很低。）

磁单极的质量接近[[普朗克質量|普朗克质量]]。磁单极的质量可以小于100 TeV。

[[大型強子對撞機|大型强子对撞机]]（LHC）似乎已将有些模型的超对称排除。物理学家还没发现任何超粒子。

== 參見 ==
* [[中子電偶極矩]]
* [[最小超對稱標準模型]]
* [[超弦理論]]
* [[分裂超对称]]

== 参考文献 ==
{{Reflist}}

== 外部連結 ==
* [https://web.archive.org/web/20061102131608/http://www.cosmosmagazine.com/node/714 "Particle wobble shakes up supersymmetry"], ''Cosmos'' magazine, September 2006

{{弦理论}}
[[Category:超对称| ]]
[[Category:基本物理概念]]
[[Category:科学哲学概念]]
[[Category:科学史]]
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[[Category:量子场论]]
[[Category:理论物理]]