Можно ли нарушить суперсимметрию таким образом, чтобы SUSY-партнеры известных частиц имели гораздо меньшую массу, чем большую?

Можно ли нарушить суперсимметрию таким образом, чтобы SUSY-партнеры известных частиц имели гораздо меньшую массу, чем большую?

Это очень трудно сделать, потому что существует множество экспериментальных оценок, которые не в пользу этих моделей .

Коллайдеры частиц, кульминацией которых стал Большой адронный коллайдер, исключили это пространство параметров для всех относительно наивных версий суперсимметрии , чьи суперпартнеры должны обладать очень специфическими свойствами (например, спин, заряд, взаимодействие слабых сил), чтобы быть партнерами Стандартной модели. частицы. Вот одна репрезентативная таблица исключений:

Из сообщения в этом блоге ученого LHC, опубликованного в 2011 году .

Как показано на этой диаграмме, эксперименты LEP и Tevatron (D0 и CDF) уже исключили пространство параметров светового партнера SUSY еще до того, как LHC открылся для бизнеса.

Если бы они существовали, пары световых частиц должны были бы появиться в распадах бозонов со слабым взаимодействием (т.е. бозонов W и Z), чего не происходит. И данные все более неблагоприятны для присутствия портальных распадов бозона Хиггса в моделях, которые стремятся избежать ограничений, с которыми сталкиваются наивные модели SUSY, в которых бозон Хиггса является единственной частицей Стандартной модели, с которой взаимодействуют счастицы (см. также здесь ).

Легкие частицы также должны вызывать расхождение между теоретическим и экспериментально измеренным значением магнитного момента мюона (мюон g-2), намного большее наблюдаемого (поскольку массы, близкие к массе мюона, имеют большую воздействие на мюон g-2, чем массы, намного большие, чем у мюона, где поведение тяжелых частиц «отделяется» от поведения более легких частиц).

Основные предложения для суперпартнеров SUSY находятся где-то в диапазоне от 5 ТэВ+ до 600 ТэВ (т.е. 0,6 ЭэВ) . Как подытожила ситуацию одна статья 2012 года :

В этой статье мы исследуем потенциальные последствия для MSSM и мелкомасштабного SUSY-нарушения. Как известно, бозон Хиггса на 125 ГэВ подразумевает либо чрезвычайно тяжелые стопы (≳10 ТэВ), либо близкое к максимальному перемешивание стопов. Мы рассматриваем и количественно оцениваем эти утверждения, а также исследуем последствия для моделей мелкомасштабного нарушения SUSY, таких как калибровочное опосредование, где A-термины малы в масштабе мессенджера. Для таких моделей мы обнаруживаем, что либо gaugino должен быть сверхтяжелым, либо NLSP должен быть долгоживущим. Кроме того, стопы будут тахионными на больших масштабах. Это очень сильные ограничения на опосредование нарушения суперсимметрии в МССМ, и они предполагают, что, если бозон Хиггса действительно находится на уровне 125 ГэВ, жизнеспособные модели нарушения суперсимметрии, опосредованного калибровкой, сводятся к малым углам пространства параметров или должны включать новый сектор Хиггса. физика.

Но в другой такой статье отмечалось, что бозон Хиггса косвенно накладывает верхнюю границу на массы суперсимметричных частиц , что потенциально полностью исключает существование SUSY-партнеров:

БАК устанавливает ограничения на массу бозона Хиггса. В этом письме мы используем эти границы для ограничения пространства параметров минимальной суперсимметричной стандартной модели (МССМ), используя тот факт, что в суперсимметрии масса Хиггса является функцией масс частиц, и, следовательно, верхняя граница массы Хиггса преобразуется в верхняя граница масс суперпартнеров. Мы показываем, что, хотя текущие границы не ограничивают пространство параметров MSSM сверху, как только ограничение массы Хиггса улучшится, большие области этого пространства параметров будут исключены, что приведет к установлению верхних границ для масс суперсимметрии (SUSY). С другой стороны, для случая расщепления SUSY мы показываем, что для среднего или большого tan⁡β существующие ограничения на массу Хиггса подразумевают, что общая масса скаляров не может превышать 1011 ГэВ.

Это не означает, что теоретики не пытались представить SUSY-теории с маломассивными суперпартнерами , но нет ни одного положительного экспериментального доказательства, подтверждающего эти предположения (теории пытаются приспособиться к частям пространства параметров, которые не определены окончательно). даже при отсутствии положительных сигналов феномена SUSY).

возможно ли сломать SUSY таким образом, чтобы некоторые из партнеров SUSY остались примерно равными по массе?

Поскольку теоретически существует очень мало ограничений для масс частиц, это, безусловно, возможность, которая рассматривалась и не исключается больше, чем другие теории SUSY. Некоторые предложения теории SUSY заключают, что все частицы имеют одинаковую массу.