Citat:
Ursprungligen postat av Fluss#
Vafan är en supersträng?

Det är precis rätt fråga

, och ännu vet ingen vad det är.
För att göra en mycket lång och ännu ej avslutad historia kort så är en super-sträng sammanslagning av två koncept, strängar och supersymmetri. Vad är då detta.
Vi har alla fått höra hur fantastiskt framgångsrik kvantfysiken är för att förklara det mikroskopiska, ända ner till det absolut minsta. Jag tror jag vågar säga att om vi lämnade in våra fysikprov med samma svar som det som ges av fundamenten för kvantteorin så skulle vi få 0 poäng och betyget ej godkänd. Vad jag pratar om här är att när man väl ställer de fundamentala frågorna och använder kvantfysikens grundläggande modeller så blir svaret = oändligheten och det är ju inte ett relevant svar på någonting. Men om man är bäst i klassen och kommer fram till oändligheten och bevisligen räknat rätt så kallas det forskning. När en fysiker tillämpar en teori och får svaret oändligheten så inser han att teorin inte är fundamental, den är bara en approximation som passar bra inom ett observationsområde och beräkningen han precis har gjort har gått utanför detta.
Både strängar och supersymmetri är modeller som skall råda bot på sådana oändligheter, och det finns andra. Inom det som kallas kvantfältteori finns en metod som heter renormering och har precis samma syfte.
Strängarna har sitt ursprung i (låt oss kalla det) kvarkfysiken, d.v.s. beskrivningen av protoner, neutroner och hela det zoo av elementarpartiklar som man kan få ihop av kvarkarna. När partiklar beskrivs som punkter utan utsträckning och bringas vid stora energier nära varandra så uppstår en oändlighet av typen 1/x där x -> 0. Om man istället beskriver partikeln såsom havandes en inre frihetsgrad (och ändå låter den vara en fundamental partikel) då blir den inte längre en punkt och man undviker således detta problem (och därutöver undviker ytterligare problem som är för mycket att gå in på här). Alltså stängar (helt kort).
Supersymmetri är lite av mer av samma sak. Problemen med oändligheterna försvann inte vara för att man postulerade strängar. Det dyker upp fler. Ett annat sätt att hantera en oändligher av typen 1/x då x går mot 0 (x->0) är om man i samma fysikaliska system kan hitta ett -1/x (då x->0). Då gör man helt enkelt så att man _innan_ x->0 parar ihop all 1/x och (-1/x), viket ger 0. Sedan kan man låta x -> 0 och småle. Förhoppningsvis finns det något kvar i det matematiska uttrycket som man då kan publicera och få en klapp på axeln för.
Fysikaliskt är supersymmetri ett antagande om att när energierna blir tillräckligt stora så skall det visa sig att varje boson har en fermion-bror och vice versa. Denna bror har per definition ett annat tecken med sig när man arbetar med de operatorer (matematiska objekt) som representerar deras skapande och förintelse. Supersymmetri är en av de intressanta observationer man hoppas att göra med LHC (the Large Hadron Collider) f.ö.
(
http://www.scitech.ac.uk/SciProg/PP/Projects/LHC.aspx).
Kort om fermioner och bosoner. Majoriteten av våra elementarpartiklar ser ut att uppföra sig som mikroskopiska gyron, det ser ser ut att spinna. När du och jag roterar på våra kontorstolar så kallar fysikerna detta för rörelsemängdsmoment (rörelsemängd för något med massa som rör sig och moment för att det roterar). Men en elementarpartikel har (per definition) ingen utsträckning så hur ser man att en punkt roterar. Om partikeln har laddning så uppför det sig i ett magnetiskt fält på samma sätt som en partikel som rör sig i en cirkel i samma magnetiska fält (till exempel). Nåväl, eftersom detta är kvantfysik är finns dessa rotationer, som för elementarpartiklar kallas för spinn, i diskreta storlekar. Man säger oftast bara att partikeln har spinn = 1/2, 3/2 (för en fermion) eller 0, 1, 2 (för en boson) och det är precis denna 1/2 för fermionen som ger upphov till ett (-) minus-tecken i många matematiska uttryck där den förekommer.
Och nu är du åtminstone förvirrad på en högre nivå.