A Large Hadron Collider, a világ legnagyobb és leghíresebb részecskegyorsítója, márciusban újból megnyílik egy éven át tartó frissítés után. Tehát mi az első újrarendelés az újraindított ütközőnél? Nem kevesebb, mint egy olyan részecske keresése, amely arra kényszeríti a fizikusokat, hogy újragondolják mindazt, amit gondolnak az univerzum működéséről.
A huszadik század második fele óta a fizikusok a fizika standard modelljét használják a részecskék kinézetének és viselkedésének leírására. De bár a modell nagyjából elmagyaráz mindent, amit a tudósok a részecskegyorsítók segítségével megfigyeltek, nem számít mindent, amit meg lehet figyelni az univerzumban, beleértve a sötét anyag létezését.
Itt jön be a szuperszimmetria, vagy a SUSY. A szuperszimmetria azt jósolja, hogy minden részecskének megvan az a neve, amelyet a fizikusok „szuperpartnernek” neveznek - egy masszívabb szubatomos partnerrészecskének, amely úgy viselkedik, mint a részecske ikerképe. Minden megfigyelhető részecskének megvan a maga szuperpartnerje, boszonokat párosítva „fermionokkal”, elektronokkal „szelektronokkal”, kvarkokat „szikkel”, fotonokkal „fotinókkal” és gluonokkal „gluinókkal”.
Ha a tudósok azonosíthatnának egyetlen szuperrészecskét, akkor úton lehetnek a részecskefizika teljesebb elméletéhez, amely furcsa következetlenségeket eredményez a meglévő tudás és a megfigyelhető jelenségek között. A tudósok a Large Hadron Collidert felhasználták 2012-ben Higgs-bozon-részecskék azonosítására, ám ez nem úgy viselkedett, ahogy várták. Az egyik meglepetés az volt, hogy tömege sokkal könnyebb volt, mint amire számítottak - egy következetlenség, amelyet magyarázhat egy szuperszimmetrikus részecske létezése.
A tudósok remélik, hogy az újraindított - és erősebb - LHC csak egy ilyen részecskét fog feltárni. "Az új LHC magasabb energiája 60-szorosára növelheti a hipotetikus szuperszimmetrikus részecskék előállítását, melyeket gluinoknak neveznek, és növeli a találás esélyét" - írja Emily Conover a tudomány számára .
Ha az LHC egyetlen szuperrészecskét fedezne fel, akkor nem csupán a szuperszimmetria mint elmélet nyerése - ez egy lépés a világegyetem eredete megértésének felé. De ez sok munkát is eredményezhet a tudósok számára - elvégre egy szuperszimmetrikus világegyetem olyan, amely legalább kétszer annyi részecskét tartalmaz. Michael Williams, a Massachusetts Institute of Technology, elmondja a BBC-nek, hogy készen áll a kihívásra, de elismeri, hogy ez trükkös lehet:
Örülünk, hogy olyan részecskéket találunk, amelyek sötét anyagként jelöltek lehetnek, mert megérthetjük, hogy ez hogyan befolyásolja a galaxist és az univerzum evolúcióját, de kinyitja az ajtót minden, ami a másik oldalon van, és fogalmunk sincs, mi van.
