Supercarica

In fisica teorica, una supercarica è un generatore di una trasformazione di supersimmetria. Le supercariche (generalmente indicate con il simbolo Q) sono operatori che trasformano stati bosonici in stati fermionici e viceversa. Dal momento che le supercariche trasformano stati con spin semi-intero in stati con spin intero e viceversa, esse hanno carattere fermionico e pertanto sono rappresentate da operatori spinoriali.

Relazione di commutazione

Le supercariche commutano con l'operatore hamiltoniano:

$[Q,H]=0$.

La teoria della supersimmetria

Template:Vedi ancheNella fisica delle particelle, Infatti, in relazione ad una trasformazione di supersimmetria, ogni fermione ha un superpartner bosonico ed ogni bosone ha un superpartner fermionico. Più precisamente, il superpartner di una particella con spin $s$ ha spin

$s-\frac{1}{2}$

Nessuna di esse è stata fino ad ora individuata sperimentalmente, ma si spera che il Large Hadron Collider del CERN di Ginevra possa assolvere a questo compito a partire dal 2010, dopo essere stato rimesso in funzione nel novembre 2009. Infatti per il momento ci sono esclusivamente prove indirette dell'esistenza della supersimmetria. Siccome i superpartner delle particelle del Modello Standard non sono ancora stati osservati, la supersimmetria, se esiste, deve necessariamente essere una simmetria rotta così da permettere che i superpartners possano essere più pesanti delle corrispondenti particelle presenti nel Modello Standard.

La teoria spiega alcuni problemi insoluti che affliggono il modello standard ma purtroppo ne introduce altri. Essa è stata sviluppata negli anni '70 dal gruppo di ricercatori di Jonathan I. Segal presso il MIT; contemporaneamente Daniel Laufferty della “Tufts University” ed i fisici teorici sovietici Izrail' Moiseevič Gel'fand e Likhtman hanno teorizzato indipendentemente la supersimmetria. Sebbene nata nel contesto delle teorie delle stringhe, la struttura matematica della supersimmetria è stata successivamente applicata con successo ad altre aree della fisica, dalla meccanica quantistica alla statistica classica ed è ritenuta parte fondamentale di numerose teorie fisiche.

Nella teoria delle stringhe la supersimmetria ha come conseguenza che i modi di vibrazione delle stringhe che danno origine a fermioni e bosoni si presentano obbligatoriamente in coppie.

Bibliografia

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• Kane G. L., Shifman M., The Supersymmetric World: The Beginnings of the Theory World Scientific, Singapore (2000). ISBN 981-02-4522-X.
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Voci correlate

• Carica centrale
• Supersimmetria
• Teoria delle superstringhe
• Buco nero estremo
• Bosone di gauge
• Teoria delle stringhe
• M-Teoria
• Gravità quantistica a loop
• Supergravità
• Gravità quantistica
• Algebra supersimmetrica
• R-simmetria
• Teorema di Coleman–Mandula

Collegamenti esterni

• Template:EnA Supersymmetry Primer, S. Martin, 1999.
• Template:EnIntroduction to Supersymmetry, Joseph D. Lykken, 1996.
• Template:EnAn Introduction to Supersymmetry, Manuel Drees, 1996.
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• Template:EnWeak Scale Supersymmetry Template:Webarchive, Howard Baer and Xerxes Tata, 2006.
• Template:EnBrookhaven National Laboratory (8 gennaio 2004). New g−2 measurement deviates further from Standard Model
• Template:EnFermi National Accelerator Laboratory (25 settembre 2006). Fermilab's CDF scientists have discovered the quick-change behavior of the B-sub-s meson.