نبود شواهد مؤید یک نظریه، لزوماً دلیل رد آن نیست. این حرفی است که جان الیس فیزیک‌دان نظری از کالج سلطنتی لندن در تفسیر آخرین داده‌های مربوط به تحقیقات انجام شده برای یافتن نظریه ابرتقارنی می‌گوید؛ ایده‌ای که نزدیک به سی سال است فیزیک‌دانان ذرات بنیادی را به دردسر انداخته است.

اگرچه دانشمندان هنوز مسئله کشف بوزون هیگز را که ماه جولای در آزمایشگاه فیزیک ذرات بنیادی در سرن اعلام شد بررسی می‌کنند، با این حال ذراتی با ویژگی‌های منحصر به فرد بیشتری مورد نیاز است تا درک ما از جهان زیر اتمی کامل شود. با اینکه هیگز آخرین ذره گم‌شده در مدل استاندارد است اما هنوز به خود نظریه مدل استاندارد ایراداتی بنیادی وارد است. برای مثال این نظریه توضیحی برای رفتار چالش‌برانگیز نیروی گرانشی ندارد. همچنین حتی این نظریه نمی‌تواند بگوید ماده تاریک از چه چیزی ساخته شده است و پرسش‌های دیگری که هنوز بدون پاسخ باقی مانده است. در واقع نظریه ابر تقارنی (SUSY) برای هر ذره در مدل استاندارد یک شریک سنگین‌تر پیش‌بینی می‌کند. این نظریه گامی به سوی یک نظریه وحدت یافته جامع‌تر برای توصیف ذرات و نیروها در یک چارچوب مشخص می‌باشد.

این عکس متعلق به آشکاساز CMS می‌باشد. داده‌های حاصله از این آشکارساز به تأیید نظریه ابر تقارنی کمک می‌کند.

هفته گذشته طی کنفرانسی در کیوتو (ژاپن) گروهی از فیزیکدانان که روی آزمایش مربوط به LHCb (یکی از چهار آشکارساز بزرگ در برخورد دهنده بزرگ هادرونی در سرن^۱) کار می‌کنند، نتایج یک جستجو روی ذراتی تحت عنوان «ابر ذره^۲‌» را اعلام کردند. این گروه سرعت واپاشی مزون B_s (متشکل از یک کوارک عجیب و یک آنتی کوارک ته^۳) به زوج میون-آنتی میون را اندازه گیری کرد. این فرآیند بسیار نادر است. تقریباً از ۳۰۰ میلیون مزون B_s  تنها یک مزون به این زوج واپاشی می‌کند. اما به کمک ابر ذرات این نرخ واپاشی تا ۱۰۰ برابر افزایش خواهد یافت.

اگرچه داده‌های بیشتری مورد نیاز است تا که اندازه‌گیری‌ها را تأیید کند اما با این حال گروه  LHCb دریافتند مزون  B_s  طبق پیش‌بینی‌های مدل استاندارد رفتار می‌کند. بعضی افراد گروه ادعا کردند که این نتیجه میتواند به نظریه ابرتقارنی لطمه وارد کند. اما گفتنی است نظریه ابرتقارنی یک موجود بی ثبات است چرا که در حدود ۱۰۰ پارامتر جدید به نظریه مدل استاندارد اضافه می‌کند به نحوی که همگی این پارامترها قابل تنظیم اند. از این حیث به نظر می‌رسد طرفداران این نظریه نگران این موضوع نباشند. ساواس دیموپولوس فیزیک‌دان نظری و پیشگام نظریه ابرتقارنی از دانشگاه استنفورد در کالیفورنیا می‌گوید: طبق گفته مارک توآین اخباری مبنی بر مرگ نظریه ابرتقارنی مبالغه‌ای بیش نیست.

با این وجود برخورد دهنده بزرگ هادرونی این نظریه را بدلیل وجود مشکلاتش درست نمی‌داند. برایان فِلدستین از مؤسسه کاولی در دانشگاه توکیو می‌گوید: به نظر می‌رسد باور و قبول مدل‌های ابرتقارنی دشوار باشد.

نتایج آزمایش LHCb پس از غربال‌گری از آشکارسازهای بزرگتر  ATLAS و  CMSبدست می‌آید. این آشکارسازها نشانه‌ای از ابر ذرات از قبیل گلوئینوها و ابرکوارک‌ها مشاهده نکرده‌اند. گفتنی است که این دو آشکارساز حتی یک ذره هم خارج از مدل استاندارد گزارش نکرده‌اند. با بررسی داده‌های به روز از این دو آشکارساز در کیوتو مشخص می‌شود اگر چنین ابر ذراتی وجود داشته باشند سبک‌ترین آن‌ها بایستی جرمی بیش از یک ترا الکترون-ولت داشته باشد.

مطالعه بوزون‌های هیگز نشانه‌های بحث‌برانگیزی برای طرفداران نظریه ابرتقارنی دارد. تا کنون اندازه‌گیری‌های انجام شده روی بوزون‌های جدید (حداقل تا هفته پیش) دقیقاً رفتاری را نشان می‌دهد که مدل استاندارد پیش‌بینی می‌کند بدون اشاره به اینکه هیچ ذره اضافی روی رفتار این بوزون‌ها تأثیر بگذارد. سون هِینمِیر از مؤسسه فیزیک کانتا بریا در اسپانیا می‌گوید: جرم ذره هیگز (۱۲۶ گیگا الکترون-ولت) که توسط نظریه ابرتقارنی پیش‌بینی می‌شود مقداری بزرگ است. او می‌گوید: اگر جرم ذره هیگز طبق این نظریه  ۱۴۰ گیگا الکترون-ولت  یا بیشتر می‌بود آنگاه طرح مدل استاندارد ابرتقارنی بدون هیچ امکان برگشتی از بین می‌رفت. هم‌چنین نظریه ابرتقارنی وجود چهار ذره هیگز دیگر با جرم‌های گوناگون را مطرح می‌کند که بایستی کشف شود.

احتمالاً اخبار مسرت‌بخش درباره نظریه ابرتقارنی در ماه مارس خواهد آمد هنگامی که فیزیک‌دانان نتایج‌شان را از روی داده‌های بیشتری (در اثر برخورد باریکه‌های پروتونی تا ۱۷ دسامبر) بیان خواهند کرد. با این حال ابرتقارنی تا سال ۲۰۱۵ معلق باقی خواهند ماند به این دلیل که برخورد دهنده بزرگ هادرونی برای تعمیرات خاموش می‌شود تا مجدد برخورد پروتون‌ها با انرژی ۱۳ ترا الکترون-ولت را مورد بررسی قرار دهد. تاکنون برخوردها در انرژی‌های ۸ الکترون-ولت انجام می‌شود. انرژی‌های بالاتر به کشف ذرات با جرم بیش‌تر کمک می‌کند. با این حال تولید ذرات با جرم‌های چند ترا الکترون-ولت یا بیش‌تر ممکن است برای تولید در برخورد دهنده بزرگ هادرونی، خیلی سنگین باشد.

یکی از جذابیت‌های نظریه ابرتقارنی این است که به حل مشکلی در مدل استاندارد کمک می‌کند. این مدل پیش‌بینی می‌کند که میدان ذرات هیگز (دریای انرژی ناشی از بوزون‌های هیگز ) بایستی  به خاطر افت و خیز‌های ذرات موجود در مدل استاندارد به میزان بالایی بدون ثبات باشند. این یک پیش‌بینی غلط است. با این حال فرض می‌شود ابر ذرات موجود در نظریه ابرتقارنی با حذف افت و خیزها، این مسئله را حل کنند به طوری که به وسیله آن‌ها میدان ذرات هیگز پایدار می‌شود.

اگر به گونه دیگر بخواهیم از قدرت این نظریه بگوییم باید اشاره کنیم که چنین ابر ذراتی می‌توانند به قدری سنگین شوند به نحوی که کاندیدای ماده تاریک باشند. این ماده غیر قابل مشاهده است و اخترشناسان باور دارند که این ماده نقش اساسی در شکل‌گیری ساختار کیهان دارد.

۱- هفت آشکارساز برخورد دهنده بزرگ هادرونی عبارت اند از: ATLAS، CMS، LHCb، ALICE، TOTEM، LHCf و MoEDAL. چهار آشکارساز اول دارای اهمیت بالاتری اند.

۲- superparticle یا sparticle  

۳-   strange quarkو  bottom quark

منبع:Truant particles turn the screw on supersymmetry : Nature News & Comment