Dalam fisika, apa yang diurutkan?

Dalam konteks fisika, penggabungan adalah cara yang diusulkan dimana partikel dan kekuatan tertentu dapat terbatas pada dimensi ekstra, mencegah atau meminimalkan interaksinya dengan partikel dan kekuatan yang terdiri dari model standar.Gagasan ini, yang memiliki relevansi khusus dengan teori string, teori-M dan supersimetri (Susy), dikembangkan oleh fisikawan teoretis Lisa Randall dan Raman Sundrum.Uang dapat memecahkan beberapa masalah utama dalam fisika partikel.Secara khusus, ia menawarkan solusi untuk apa yang dikenal sebagai "masalah hierarki" melalui pemecahan supersimetri, sambil menghindari masalah lain yang dikenal sebagai "pelanggaran rasa."Empat kekuatan alam mdash;gaya elektromagnetik, gaya nuklir yang kuat dan lemah, dan gravitasi mdash;serta menjelaskan sifat -sifat semua partikel elementer.Masalah besar yang harus diatasi oleh teori semacam itu adalah ketidakcocokan relativitas umum dengan teori kuantum dan model standar.Teori string, di mana unit materi yang paling mendasar, seperti elektron dan quark, dianggap sebagai entitas yang sangat kecil, satu dimensi, seperti string, adalah salah satu upaya teori semacam itu.Ini telah dikembangkan menjadi teori-M, di mana string dapat diperpanjang menjadi "dedak" dua dan tiga dimensi yang mengambang di ruang dimensi yang lebih tinggi, yang dikenal sebagai "curah".Gambarannya, ada masalah dengan model standar itu sendiri, yang dikenal sebagai masalah hierarki.Sederhananya, masalah hierarki berpusat pada mengapa gaya gravitasi sangat lemah daripada kekuatan alam lainnya, tetapi juga melibatkan nilai-nilai yang diprediksi untuk massa beberapa partikel pembawa gaya hipotetis yang sangat berbeda satu sama lain.Satu partikel hipotetis khususnya, partikel Higgs, diprediksi relatif ringan, sementara tampaknya kontribusi kuantum dari partikel virtual harus membuatnya sangat masif, setidaknya tanpa tingkat fine-tuning yang luar biasa.Ini dianggap sangat tidak mungkin oleh sebagian besar fisikawan, sehingga beberapa prinsip yang mendasarinya dicari untuk menjelaskan perbedaan.

Teori supersimetri (Susy) memberikan satu penjelasan yang mungkin.Ini menyatakan bahwa untuk setiap fermion mdash;atau partikel pembentuk materi mdash;Ada Boson Mdash;atau partikel pengangkut paksa mdash;dan sebaliknya, sehingga setiap partikel dalam model standar memiliki mitra supersimetris atau "superpartner."Karena superpartner ini belum diamati, itu berarti bahwa simetri rusak, dan supersimetri hanya ada pada energi yang sangat tinggi.Menurut teori ini, masalah hierarki diselesaikan oleh fakta bahwa kontribusi massa partikel virtual dan superpartners mereka membatalkan, menghilangkan perbedaan yang jelas dalam model standar.Namun, ada masalah dengan supersimetri.

Partikel pembentukan materi mendasar seperti quark hadir dalam tiga generasi atau "rasa," dengan massa yang berbeda.Ketika supersimetri rusak, tampaknya sejumlah interaksi dapat terjadi, beberapa di antaranya akan mengubah rasa partikel -partikel ini.Karena interaksi ini tidak diamati secara eksperimental, teori pemecahan supersimetri apa pun entah bagaimana mencakup mekanisme yang mencegah apa yang dikenal sebagai pelanggaran rasa.

Di sinilah pengambilan yang masuk. Kembali ke konsep dedak tiga dimensi yang mengambang dalam dimensi yang lebih tinggiBulk, dimungkinkan untuk menyita supersimetri yang pecah menjadi brane terpisah dari mana partikel dan kekuatan model standar berada.Efek pemecahan supersimetri dapat dikomunikasikan kepada model standar brane oleh partikel pengangkut paksa yang mampu bergerak dalam jumlah besar, tetapi sebaliknya, partikel model standar woUld berperilaku dengan cara yang sama seperti dalam supersimetri yang tidak terputus.Partikel-partikel dalam jumlah besar yang dapat berinteraksi dengan batang yang memecahkan simetri dan model standar Brane akan menentukan interaksi apa yang dapat terjadi, dan mungkin mengecualikan interaksi yang mengubah rasa yang tidak kita amati.Teori ini bekerja dengan baik jika Graviton Mdash;Partikel mdash gaya gravitasi hipotetis;memainkan peran ini.

Tidak seperti banyak ide lain yang berkaitan dengan teori string dan teori M, tampaknya mungkin untuk menguji supersimetri yang diasingkan.Itu membuat prediksi untuk massa superpartners dari Bosons Mdash;Partikel-partikel pengangkut kekuatan mdash;yang berada dalam kisaran energi yang dapat dicapai oleh Hadron Collider (LHC) yang besar.Jika partikel -partikel ini diamati oleh LHC, massa mereka dapat dicocokkan dengan apa yang diprediksi.Pada tahun 2011, bagaimanapun, percobaan di LHC telah gagal mendeteksi superpartner ini di energi di mana mereka diharapkan muncul, hasil yang tampaknya mengesampingkan versi Susy yang paling sederhana, meskipun bukan versi yang lebih kompleks.Bahkan jika Susy terbukti salah, gagasan pengambilan mungkin masih memiliki aplikasi yang berguna sehubungan dengan masalah dan misteri lain dalam fisika.