Supersymétrie La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page La "matière-espace-temps" La supersymétrie a pour objectif d’unifier toutes les interactions. Unifier toutes les interactions signifie en fait que toutes les entités susceptibles d’interagir jouent exactement les mêmes rôles vis-à-vis de l’interaction unifiée. Or, quelles sont les entités dont il s’agit ? On a : ·Les quanta de "matière" qui sont des fermions (particules de spin demi-entier), ·Les quanta de "force" qui sont des bosons (particules de spin entier), ·L’espace-temps au travers de la gravitation. Dans le contexte de la théorie supersymétrique, la matière, les « forces » et l’espace-temps jouent donc des rôles symétriques et peuvent être intervertis dans les équations de la nature. C’est pour cela que certains physiciens utilise le néologisme « matière-espace-temps » pour parler des entités physiques manipulées par la théorie supersymétrique.

Comprendre simplement  Up Page C'est le nom donnée à une théorie qui dépasse le "modèle standard", en unifiant toutes les forces de la nature. Cette théorie implique l'existence de symétries extrêmement profondes entre, d'une part, les particules de matière, quarks et leptons _qu'on regroupe sous le nom de fermions_ et d'autre part, les particules intermédiaires des forces, les bosons.   Superpartenaire La supersymétrie est une nouvelle symétrie de la nature, postulée par les physiciens des particules, qui associe à chaque particule de spin entier (ou boson) une particule de spin demi-entier (ou fermion), et réciproquement. Chaque particule connue étant ainsi dotée d'une "superpartenaire", la supersymétrie prédit l'existence de particules inédites, la rendant attrayante pour les chasseurs de matière noire.

Domaines de présence  Up Page Chaque boson aurait un "partenaire" dans la famille des fermions (baptisé gluino, photino, etc ...), et, réciproquement, chaque fermion aurait un partenaire symétrique de type boson (nommé squark ou slepton). Il existerait ainsi des dizaines de particules supersymétriques, en plus de celles que nous connaissons déjà.

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Les symétries des théories supersymétriques Les symétries auxquelles satisfont les théories supersymétriques sont les suivantes : ·Invariance par permutation d’un fermion par un boson et vice-versa ·Invariance relativiste c'est-à-dire symétrie vis-à-vis des transformations de Poincaré (transformation de Lorentz + translations) ·Invariance par transformations CPT (C = inversion de Charge, P = Parité, T = inversion du Temps) ·Symétries associées à la conservation des nombres quantiques comme les charges, l’isospin, etc. Les théories supersymétriques permettent effectivement d’unifier les quatre interactions fondamentales mais elles butent sur la valeur infinie de certains résultats. Aujourd’hui, ces théories servent de socle à la théorie des supercordes.

Les références  Up Page Réseau Pepe Pour la Science juillet 1998 Les symétries de la nature n° Pour la Science octobre / décembre 2004 L'histoire de l'Univers n°45 Science & Vie   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore …  Up Page Suzy Une des théories modernes ( la Supersymétrie ou Susy) double pratiquement toutes les particules pour retrouver une symétrie. Les fermions de spin 1/2 sont doublés de fermions de spin 1. Les bosons de spin 1 sont doublés de particules de spin 1/2 . Sélectron, sleptons, squarks, gluinos, photinos, wuinos, zinos.   La supersymétrie associe à chaque particule de spin entier une particule de spin demi-entier et vice-versa. Le modèle standard Les quarks, impossibles à isoler, constituent les hadrons, parmi lesquels le proton et le neutron, ainsi que des particules plus exotiques comme le pion et le kaon. Les quarks portent une fraction (+2/3 ou –1/3) de la charge électrique du proton. Il existe six types ou "saveurs" de quarks, que l’on appelle up(u), down (d), charmé (c), étrange (s), top (t) et bottom (b). L’autre famille de particules élémentaires, les leptons englobe l'électron (e-), le muon (µ), la particule tau (τ) et les trois neutrinos associés (νe-,νµ,ντ). Dans le modèle standard, les interactions entre les particules de matière sont représentées par l’échange de particules dites virtuelles: le photon (γ) pour la force électromagnétique, les particules W+, W- et Z° pour la force faible, huit gluons (g) pour la force forte. En outre, pour que ce modèle soit cohérent d’un point de vue mathématique, il faut postuler l’existence de trois autres particules, les particules de Higgs (H°, H+ et H-), dont une (H°) doit être observable. Malheureusement, on ne connaît pas sa masse, et il est difficile de mettre au point des expériences susceptibles e la détecter. Bosons et fermions Les particules prédites par le modèle standard se répartissent en deux classes, selon a valeur de spin: les fermions ont un spin égal à un demi-entier (1/2, 3/2…) et les bosons ont un spin entier (0,1, 2, 3…). Cette différence de valeurs du spin entre les fermions et les bosons a des conséquences importantes: les fermions, particules "antisociales", ont tendance à occuper des niveaux d’énergie différents, tandis que les bosons ont l’instant "grégaire" et tendent à se grouper sur les mêmes niveaux d’énergie. La supersymétrie postule qu’à chaque particule ordinaire (à gauche) est associée un super-partenaire dont les propriétés diffèrent seulement par le spin (à droite). Parmi les particules ordinaires, les fermions sont des constituants de la matière (en haut) et ont un spin, ou moment cinétique intrinsèque, demi-entier (1/2, 3/2, etc); les bosons sont les particules qui transmettent les interactions entre ces constituants (en bas), et leur spin est entier (0, 1, 2, etc). D’après la supersymétrie, chaque fermion possède un superpartenaire qui est un boson, tandis que chaque boson ordinaire possède un superpartenaire qui est un fermion. On obtient la dénomination des superpartenaires à spin 0 des fermions en ajoutant le préfixe "s" au nom de la particule normale: l’électron et le quark, de spin ½, ont respectivement comme partenaires de spin 0 le sélectron et le squark. Le nom des superpartenaires des bosons se terminent par "ino": le superpartenaire du photon de spin 1 est le photino de spin ½, et le superpartenaire du gluon de spin 1 s’appelle le gluino de spin ½.