Zdá sa, že bez SUSY by sa sily interakcií nestretli v jednom bode. Susy modifikuje spôsob, ako sa vzájomne približujú, vedúci k ich zjednoteniu.
Naučili ste sa o tom, čo fyzici nazývajú Štandardný model. Podľa neho sa častice hmoty delia na tri generácie, pričom k vytvoreniu všetkej hmoty dnešného Vesmíru je potrebná iba jedna z nich. Členmi tejto generácie sú u-kvarky, d-kvarky, elektróny a elektrónové neutrína. Do ďalších dvoch ťažších generácií patria s-kvarky, c-kvarky, mióny, miónové neutrína a b-kvarky, t-kvarky, tau a tau-neutrína.
Dozvedeli ste sa o štyroch zjavne rôznych interakciách, ktoré pôsobia medzi týmito časticami:
Je ale mnoho vecí, ktoré ste sa nedozvedeli, pretože nikto nepozná odpovede. Ako napríklad, prečo sú tri generácie častíc. Prečo nie viac, alebo iba jedna? A prečo sú všetky interakcie také rozdielne? Prečo majú elementárne častice taký široký rozsah hmotností a prečo zjavne nie je vo Vesmíre antihmota?
V CERNe sa buduje nový urýchľovač častíc, ktorý umožní adresovať tieto otázky novej generácii výskumníkov. Nazýva sa Large Hadron Collider (LHC)-Veľký hadrónový kolajder a má byť uvedený do chodu v roku 2006.
Najvyššou prioritou LHC je zložitá otázka hmotnosti. Je pozoruhodné, že taký bežný pojem je tak slabo pochopený. Odpoveď môže byť v rámci Štandardného modelu, v predstave nazývanej Higgsov mechanizmus podľa jedného z fyzikov, ktorí ju vytvorili. Podľa nej je celý priestor vyplnený „Higgsovým poľom“ a interakciou s týmto poľom častice nadobúdajú svoje hmotnosti. Častice, ktoré interagujú silne s Higgsovým poľom, sú ťažké, kým tie, ktoré interagujú slabo, sú ľahké. Higgsovo pole má najmenej jednu časticu, ktorá je s ním spojená, Higgsov bozón – nositeľ Higgsovej interakcie. V LHC bude možné vytvoriť túto časticu, ak vôbec existuje, vo veľkých množstvách, aby ju vedci mohli študovať.
A čo interakcie? Vedci snívajú o zjednotení všetkých interakcií v jedinej teórii. Myslia si, že keď bol Vesmír mladý a veľmi horúci, všetky interakcie sa správali rovnako a boli rovnako silné. Iba preto, že sa Vesmír ochladzoval, rozdelili sa na štyri oddelené interakcie.
Videli sme už dôkaz toho, že fyzici môžu mať pravdu. Ak vypracujete projekt „Silná väzbová konštanta“, uvidíte, že sila silnej interakcie sa mení s energiou. Čím je energia vyššia, tým je slabšia. Sily ostatných interakcií sa tiež merali pri rôznych energiách a zdá sa, že s rastom energie sa sily interakcií vzájomne približujú. LHC umožní overiť pokračovanie tohto trendu k vyšším energiám, než ako sme dosiaľ boli schopní dosiahnuť.
Veľmi populárna teória, ktorá sa možno ukáže byť nasledovníkom Štandardného modelu, sa nazýva „supersymetria“, skrátene SUSY. Predpokladá, že ku každej častici hmoty existuje nositeľ interakcie ako jej partner a naopak. Ak sa supersymetria zahrnie do výpočtov, potom extrapolácia všetkých interakcií späť k teplote raného Vesmíru vedie k zhode ich síl práve v správnom bode. Bez SUSY sa nikdy nestretnú. Ak Susy je správna, potom v LHC môžu byť objavené supersymetrické častice.
Zdá sa, že bez SUSY by sa sily interakcií nestretli v jednom bode. Susy modifikuje spôsob, ako sa vzájomne približujú, vedúci k ich zjednoteniu.
Antihmota predstavuje ďalšiu hádanku, ktorú nám pomôže riešiť LHC. Domnievame sa, že pri zrode Vesmíru sa hmota a antihmota produkovali v rovnakých množstvách, kým dnes žijeme vo Vesmíre, ktorý je zjavne úplne vytvorený z hmoty. Kde sa potom podela všetka antihmota? Predtým sa myslelo, že antihmota je dokonalým „odrazom“ hmoty – takže ak by ste nahradili hmotu antihmotou a pozreli na výsledok do zrkadla, neboli by ste schopní povedať rozdiel. Dnes vieme, že odraz nie je dokonalý a to mohlo viesť k porušeniu rovnováhy hmota – antihmota.
LHC bude veľmi dobrým „zrkadlom antihmoty“, čo nám umožní podrobiť Štandardný model jednému z jeho dosiaľ najnáročnejších testov.
To je iba niekoľko z otázok, na ktoré by LHC mal dať odpoveď, ale história ukazuje, že najväčšie pokroky vo vede sú často nečakané. Aj keď máme jasnú predstavu o tom, čo dúfame nájsť v LHC, príroda môže mať v zásobe skutočné prekvapenia.
