Was ist 'Supersymetrie'?

Kann mir jemand mit einfachen Worten erklären, was mit Supersymetrie gemeint ist und wie man darauf kam, daß es diese gibt?

Wikipedia findet den Begriff problemlos. Und eine Erklärung dazu auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Supersymmetrie

Wirst Du die Erklärung auch aktzeptieren, oder weißt Du sowiso schon wieder alles besser?

Hallo,

Kann mir jemand mit einfachen Worten erklären,

wie weit geht denn dein Vorwissen? Kennst du Bosonen und Fermionen?

was mit Supersymetrie gemeint ist

Die Naturgesetze unterliegen offenbar gewissen Symmetrien.

  • Die Naturgesetze ändern sich nicht, ob man das Experiment hier oder an einem anderen Ort ausführt oder den Aufbau dreht. Sie ändern sich selbst dann nicht, wenn man das Experiment in einem sich bewegenden Labor durchführt.

  • Darüberhinaus gibt es noch innere Symmetrien – die einfachste davon ist etwa, dass sich nichts ändert, wenn man die Wellenfunktion mit einer Phase (also einer komplexen Zahl vom Betrag 1) multipliziert.

In unseren heutigen Theorien operieren diese beiden Symmetrietypen völlig getrennt nebeneinander – jede Operation lässt sich problemlos zerlegen, eine Mischung findet nicht statt.

Bei einer Zusammenfassung dieser beiden Symmetrietypen in einer umfassenden _Super_symmetrie (SUSY) werden Symmetrieoperationen eingeführt, die Bosonen (Wechselwirkungsteilchen) und Fermionen (Materieteilchen) miteinander verknüpfen. Es muss dann zu jedem Fermion ein Boson geben, das sonst genau dieselben Eigenschaften hat, denn die Theorie darf sich ja unter dem Austausch von diesem Fermion mit dem durch die SUSY-Operation erhaltenen Boson nicht verändern. Umgekehrt muss jedes Boson einen Fermionpartner haben, der sich wiederum nur durch den Spin unterscheidet. Diese Teilchen, die durch eine SUSY-Operation miteinander verknüpft sind, nennt man Superpartner.

Im bekannten Teilchenspektrum kommen keine Superpartner vor – so gibt es etwa offensichtlich kein Boson mit der Masse und Ladung des Elektrons. Daher kann SUSY in der Natur nicht exakt realisiert sein. Wenn die Natur supersymmetrisch ist, so muss es einen Mechanismus geben, der (mindestens) die Hälfte der existierenden Teilchen vor uns verbirgt – etwa indem sie durch irgendeinen Mechanismus eine so große Masse erlangen, dass sie für unsere Beschleuniger nicht sichtbar sind. Es gibt also neben den uns bekannten Teilchen noch einen kompletten, versteckten Sektor gleichartiger aber schwererer Teilchen (quasi eine Parallelwelt).

wie man darauf kam, daß es diese gibt?

… geben könnte – etwa weil eine einzige Symmetriegruppe schöner ist als zwei.


PHvL

Danke. Ich habe zwar nicht alles verstanden, aber im Grunde lese ich raus, daß diese Supersymetrie eine Theorie ist, die noch nicht ganz bewiesen ist. Stimmt das?

Also, Teilchenphysik als Versuch, Materie zu verstehen?

Mir fiel bei dem, was ich bisher las, zu den Superpartnern die Vorstellung des Schattenaspektes in der Psychologie ein.

Kommt hier vielleicht irgendwo die Grenze zur Animaterie - zum Geist ? ins Spiel?

Man möge mich bitte mit Vertreibungsversuchen aus dem Physik-Forum verschonen. Ich versuche lediglich zu verstehen, wie die Naturwissenschaften und der Geist derer, die darin unterwegs sind, aufgebaut sind und stelle da Links zu meinen eigenen Wahrnehmungen und Erfahrungen her, wo ich gemäß der menschlichen Erkenntnisfähigkeit Brücken zwischen stofflichen und geistigen Phänomenen sehe.

Immerhin waren doch so einige Entdecker (Natur)philosophen oder Alchemisten :smile:, die auf ebendiese Weise die Gesetze der Natur zu beschreiben versuchten.

Liebe Grüße!

Danke. Ich habe zwar nicht alles verstanden, aber im Grunde
lese ich raus, daß diese Supersymetrie eine Theorie ist, die
noch nicht ganz bewiesen ist. Stimmt das?

Hallo

Dazu muß man erstmal zwischen der These und der Theorie unterscheiden. Eine These ist eine bisher unbewiesene Behauptung, mit der man Versucht ein unbekanntes Problem zu erklären. In der späteren Forschung versucht man nun, Hinweise darauf zu finden, die diese These stützen oder wiederlegen. Wird die These gestützt und gestärkt, kann man daraus eine Theorie entwickeln. Die Theorie ist dann allgemein anerkannt, und wird zur Beschreibung der Welt benutzt.
Allerdings muß man damit leben, daß keine Theorie absolut bewiesen ist. Wenn man 1000 Hinweise findet, die eine Theorie stützen, dann kann man nur sagen, daß bei diesen 1000 Fällen die Theorie Gültigkeit hatte. Es könnte aber durchaus sein, daß beim 1001sten Fall die Theorie plötzlich nicht mehr stimmt, weil zB. die Parameter anders sind oder ähnliches.
Eine Theorie ist also immer ein Konstrukt, daß zwar bisher hinreichend bestätigt wurde, und von dem man annimmt, daß es gültig ist, aber bewiesen ist nur, daß sie eben bisher nicht wiederlegt werden konnte.

Danke für diese Erklärung. Zu meinem Verständnis: ist es bzgl. einiger Naturgesetze wie der Gravitation beispielsweise auch so, daß es sich um eine „Theorie“ handelt, nach vielen Berechnungen und Versuchen, die nie widerlegt wurde?

Richtig, die sogenannte „Gravitationstheorie“…
Und natürlich betrifft das alle physikalischen Theorien, Gesetze usw.