Vad är i fysik?

I fysikens sammanhang är sekvestring ett föreslaget medel för vilka vissa partiklar och krafter kan begränsas till extra dimensioner, vilket förhindrar eller minimerar deras interaktion med partiklarna och krafterna som innefattar standardmodellen.Idén, som har särskild relevans för strängteori, M-Theory och Supersymmetry (SUSY), utvecklades av de teoretiska fysikerna Lisa Randall och Raman Sundrum.Besäkning kan lösa några stora problem i partikelfysik.I synnerhet erbjuder det en lösning på vad som kallas ”hierarkiproblemet” genom brytning av supersymmetri, samtidigt som man undviker ett annat problem som kallas ”smaköverträdelse.”

Fysiker har länge sökt en stor enhetlig teori (tarm) som förenar denFyra naturkrafter mdash;den elektromagnetiska kraften, de starka och svaga kärnkrafterna och tyngdkraften mdash;samt att förklara egenskaperna hos alla elementära partiklar.Det stora problemet som någon sådan teori måste ta itu med är den uppenbara oförenlighet med allmän relativitet med kvantteori och standardmodellen.Strängteori, där de mest grundläggande enheterna av materia, såsom elektroner och kvarkar, betraktas som extremt små, endimensionella, strängliknande enheter, är ett försök till en sådan teori.Detta har utvecklats till M-teorin, där strängar kan utvidgas till två och tredimensionella "branes" som flyter i ett högre dimensionellt utrymme, känt som "bulk".Bilden, det finns ett problem med själva standardmodellen, känd som hierarkiproblemet.För att uttrycka det helt enkelt centrerar hierarkiproblemet varför gravitationskraften är oerhört svagare än de andra naturkrafterna, men det innebär också förutsagda värden för massorna av vissa hypotetiska kraftbärande partiklar som skiljer sig enormt från varandra.En hypotetisk partikel i synnerhet, Higgs-partikeln, förutspås vara relativt lätt, medan det verkar som att kvantbidrag från virtuella partiklar måste göra det enormt mer massivt, åtminstone utan en extraordinär grad av finjustering.Detta anses vara extremt osannolikt av de flesta fysiker, så en del underliggande princip försöker förklara skillnaderna.

Teorin om supersymmetri (SUSY) ger en möjlig förklaring.Detta säger att för varje fermion mdash;eller materia-bildande partikel mdash;Det finns en boson mdash;eller kraftbärande partikel mdash;och vice versa, så att varje partikel i standardmodellen har en supersymmetrisk partner eller "superpartner."Eftersom dessa superpartners inte har observerats betyder det att symmetrin är trasig och att supersymmetri endast finns vid mycket höga energier.Enligt denna teori löses hierarkiproblemet av det faktum att massbidragen från de virtuella partiklarna och deras superpartners avbryter och tar bort de uppenbara avvikelserna i standardmodellen.Det finns emellertid ett problem med supersymmetri.

Grundläggande material som bildar partiklar som kvarkar kommer i tre generationer eller "smaker", med olika massor.När supersymmetri bryts verkar det som om en hel mängd interaktioner kan inträffa, av vilka några skulle förändra smakerna hos dessa partiklar.Eftersom dessa interaktioner inte observeras experimentellt, måste någon teori om supersymmetri-brytning på något sätt inkludera en mekanism som förhindrar vad som kallas smaköverträdelser.

Det är här sekvensering kommer in. Återvända till begreppet tredimensionella branar som flyter i en högre dimensionellBulk, det är möjligt att sekundera supersymmetri som bryts till ett separat bran från det på vilket partiklarna och krafterna i standardmodellen finns.Supersymmetri-brytningseffekterna kan kommuniceras till standardmodellbranen genom att kraftbärande partiklar som kan röra sig inom huvuddelen, men annars är standardmodellpartiklarna woULD bete sig på samma sätt som i obruten supersymmetri.Partiklar i huvuddelen som kan interagera med både den symmetri-brytande branen och standardmodellbranen skulle avgöra vilka interaktioner som kan inträffa och kan utesluta de smakförändrade interaktioner som vi inte observerar.Teorin fungerar bra om graviton mdash;den hypotetiska tyngdkraften-bärande partikeln mdash;Spelar denna roll.

Till skillnad från många andra idéer som rör strängteori och M-teorier verkar det möjligt att testa sekesterad supersymmetri.Det gör förutsägelser för massorna av Superpartners of the Bosons Mdash;kraftbärande partiklar mdash;som ligger inom intervallet av energier som kan uppnås av Large Hadron Collider (LHC).Om dessa partiklar observeras av LHC, kan deras massor matchas med vad som förutses.Från och med 2011 har emellertid experiment vid LHC inte lyckats upptäcka dessa superpartners i de energier som de förväntades dyka upp, ett resultat som verkar utesluta den enklaste versionen av Susy, även om inte några mer komplexa versioner.Även om Susy har visat sig fel, kan idén om att sekvensera fortfarande ha användbara applikationer med avseende på andra problem och mysterier i fysiken.