Siïu ăöịi xûâng vađ caâc siïu haơt

Một phần của tài liệu mâu thuẫn giữa thuyết tương đối rộng và cơ hoc lượng tử (Trang 51 - 53)

Nhû chuâng ta ăaô nhíịn maơnh úê trïn, khaâi niïơm spin, mùơc duđ vïì bïì ngoađi coâ veê giöịng nhû sûơ quay cuêa möơt con quay, nhûng khaâc nhau cùn baên vïì nguöìn göịc lûúơng tûê cuêa noâ. Sûơ phaât minh ra spin vađo nùm 1925 ăaô cho thíịy rùìng cođn coâ möơt loaơi chuýín ăöơng quay khaâc chûa hïì töìn taơi trong vuô truơ thuíìn tuyâ cöí ăiïín.

Ăiïìu nađy ăùơt ra cíu hoêi: vò chuýín ăöơng quay thöng thûúđng díîn túâi nguýn lyâ ăöịi xûâng bíịt biïịn quay (tûâc “caâc ắnh luíơt víơt lyâ coi moơi ắnh hûúâng khöng gian lađ bònh ăùỉng vúâi nhau”), víơy thò liïơu loaơi chuýín ăöơng quay tinh tïị hún gùưn liïìn vúâi spin coâ díîn túâi möơt ăöịi xûâng nađo ăoâ cuêa caâc ắnh luíơt víơt lyâ hay khöng? Vađo khoaêng 1971, caâc nhađ víơt lyâ ăaô chûâng minh ặúơc rùìng, cíu traê lúđi lađ coâ. Mùơc duđ toađn böơ cíu chuýơn thò khaâ phûâc taơp, nhûng yâ tûúêng cú baên cuêa noâ thò nhû thïị nađy: khi tñnh túâi spin, thò quaê lađ coâ thïm ăuâng möơt ăöịi xûâng nûôa cuêa caâc ắnh luíơt cuêa tûơ nhiïn khaê dô vïì mùơt toaân hoơc. Noâ ặúơc goơi lađ siïu ăöịi xûâng.

Siïu ăöịi xûâng khöng liïn quan vúâi sûơ thay ăöíi ăiïím quan saât möơt caâch ăún giaên vađ trûơc giaâc, vò sûơ chuýín dõch trong thúđi gian, trong khöng gian, trong ắnh hûúâng goâc vađ trong víơn töịc cuêa

chuýín ăöơng ăaô veât hïịt caâc khaê nùng ăoâ röìi. Nhûng vò spin “giöịng nhû chuýín ăöơng quay nhûng vúâi sûơ thïí hiïơn lûúơng tûê”, nïn siïu ăöịi xûâng gùưn liïìn vúâi sûơ thay ăöíi ăiïím quan saât trong möơt “múê röơng lûúơng tûê cuêa khöng gian vađ thúđi gian”. Nhûông cíu trñch díîn trïn lađ ăùơc biïơt quan troơng, vò cíu sau chó coâ möơt muơc ăñch duy nhíịt lađ cho möơt yâ niïơm thö sú vïì caâi chöî mađ siïu ăöịi xûâng ặúơc ăùơt vađo trong möơt khuön khöí röơng lúân hún cuêa caâc nguýn lyâ ăöịi xûâng. Tuy nhiïn, viïơc hiïíu ặúơc nguöìn göịc cuêa siïu ăöịi xûâng lađ möơt ăiïìu khaâ tinh tïị, vò víơy chuâng ta seô chó tíơp trung vađo möơt trong nhûông hïơ quaê quan troơng nhíịt nhûng dïî nùưm bùưt hún caê cuêa noâ.

Vađo ăíìu nhûông nùm 1970, caâc nhađ víơt lyâ ăaô nhíơn thíịy rùìng, nïịu nhû vuô truơ lađ siïu ăöịi xûâng, thò caâc haơt trong tûơ nhiïn phaêi xuíịt hiïơn theo tûđng cùơp vúâi spin tûúng ûâng cuêa chuâng sai khaâc nhau 1/2. Nhûông cùơp haơt nhû víơy, bíịt kïí lađ chuâng ặúơc coi lađ caâc haơt ăiïím (nhû trong mö hònh chuíín hay lađ caâc vođng díy nhoê xñu dao ăöơng, ăïìu ặúơc goơi lađ caâc siïu haơt baơn. Vò caâc haơt víơt chíịt coâ spin 1/2 trong khi ăoâ möơt söị caâc haơt truýìn tûúng taâc coâ spin 1, nïn ban ăíìu ngûúđi ta nghô rùìng siïu ăöịi xûâng ăaô taơo ra sûơ kïịt ăöi hay kïịt baơn giûôa caâc haơt víơt chíịt vađ caâc haơt lûơc. Vađ nïịu nhû víơy thò noâ lađ khaâi niïơm coâ khaê nùng thöịng nhíịt tuýơt vúđi. Nhûng víịn ăïì cođn nùìm trong caâc chi tiïịt.

Vađo giûôa nhûông nùm 1970, khi caâc nhađ víơt lyâ tòm caâch bao göìm siïu ăöịi xûâng vađo trong mö hònh chuíín, hoơ múâi phaât hiïơn ra rùìng, khöng coâ möơt haơt ăaô biïịt nađo ặúơc liïơt kï trong caâc baêng 1.1 vađ 1.2 coâ thïí lađ siïu haơt baơn cuêa möơt haơt khaâc. Thay vò thïị, caâc phín tñch lyâ thuýịt chi tiïịt chûâng minh ặúơc rùìng, nïịu vuô truơ bao göìm siïu ăöịi xûâng thò möîi haơt ăaô biïịt phaêi coâ möơt siïu haơt baơn cođn chûa ặúơc phaât hiïơn, coâ spin nhoê hún spin cuêa haơt ăaô biïịt 1/2. Vñ duơ, electron cíìn phaêi coâ möơt haơt baơn spin 0 vađ haơt giaê thiïịt nađy ặúơc goơi lađ selectron (goơi tùưt cuêa supersymmetric electron). Ăiïìu nađy cuông ăuâng vúâi caâc haơt víơt chíịt khaâc. Vñ duơ, caâc nútrinö vađ squark cuông coâ caâc siïu haơt baơn spin 0 vađ ặúơc goơi lađ nútrinö vađ squark. Tûúng tûơ nhû víơy, caâc haơt lûơc cuông coâ caâc siïu haơt baơn 1/2: ăöịi vúâi photon, ăoâ lađ photinos, ăöịi vúâi gluon, ăoâ lađ gluinos, ăöịi vúâi caâc boson W vađ Z, ăoâ lađ winos vađ zinos.

Sau ăoâ, khi xem xeât möơt caâch kyô lûúông hún, ngûúđi ta cho rùìng siïu ăöịi xûâng khöng tinh tïị möơt chuât nađo: noâ ăođi hoêi phaêi coâ thïm möơt lö caâc haơt múâi, cuơ thïí lađ nhín ăöi söị caâc haơt cú baên ặúơc liïơt kï trong caâc baêng 1.1 vađ 1.2. Vò hiïơn chûa coâ möơt siïu haơt baơn

nađo ặúơc phaât hiïơn, nïn baơn coâ quýìn mûúơn yâ kiïịn cuêa Rabi trñch trong chûúng 1 khi noâi vïì sûơ phaât minh ra haơt muon ăïí tuýn böị rùìng “khöng coâ ai ăùơt hađng siïu ăöịi xûâng caê” vađ toâm laơi lađ vûât boê hoađn toađn siïu ăöịi xûâng. Tuy nhiïn, vò ba nguýn nhín mađ chuâng ta seô xeât dûúâi ăíy, khiïịn caâc nhađ víơt lyâ tin tûúêng maơnh meô rùìng möơt sûơ phuêi saơch siïu ăöịi xûâng nhû víơy lađ quaâ û vöơi vađng.

Một phần của tài liệu mâu thuẫn giữa thuyết tương đối rộng và cơ hoc lượng tử (Trang 51 - 53)