Hiyerarşi i problemi ve Süpersimetri

Benzer belgeler
Parçacıkların Standart Modeli ve BHÇ

Uluslararası Lineer Çarpıştırıcı'da (ILC) Ayar Aracı Bozonları ile Süpersimetri Kırılması

STANDART MODEL VE ÖTESİ. Güncel sorunlar ve çözüm arayışı. A. Zorluer Türk Öğretmen Çalıştayı 8 Ocak 2018

Parçacık Fiziği Söyleşisi

STANDART MODEL ÖTESİ YENİ FİZİK

Temel Sabitler ve Birimler

Maddenin içine yaptığımız yolculukta...

Parçacık Fiziği. Dr. Bora Akgün / Rice Üniversitesi CERN Türkiye Öğretmenleri Programı Temmuz 2015

Hazırlayan: Ayten İLHAN Branşı: Bilişim Teknolojileri Görev Yaptığı Okul: EMİNE ÖZCAN ANADOLU LİSESİ

STANDART MODEL VE ÖTESİ. : Özge Biltekin

HİGGS HAKKINDA NAZLI FANUS FEN BİLİMLERİ ÖĞRETMENİ ULUPAMİR ORTAOKULU (CERN TÜRK ÖĞRETMEN ÇALIŞTAYI-7)

Simetri ve Süpersimetri. Spot: Kerem Cankoçak. Simetri nedir?

ALIfiTIRMALARIN ÇÖZÜMÜ

TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi. chem.libretexts.org

Kuantum Mekaniğinin Varsayımları

Temel Sabitler ve Birimler

Çekirdek Modelleri. Alfa Bozunumu. Nükleer Fizikte Kullanışlı Birimler Çekirdeğin Yapısı ve Etkileşmeler. Çekirdeğin Sıvı Damlası Modeli

, (Compton Saçılması) e e, (Çift Yokoluşu) OMÜ_FEN

Bhabha Saçılması (Çift yokoluş ve Çift oluşumu. Moller Saçılması (Coulomb Saçılması) OMÜ_FEN

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

MASSACHUSETTS TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ Fizik Bölümü Fizik 8.04 Bahar 2006 SINAV 1 Salı, Mart 14, :00-12:30

RADYASYON FİZİĞİ 1. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

CMS DE SKUARK BOZUNUMLARI NIN ARAŞTIRILMASI

CERN VE HİGGS HİGGS PARÇACIĞI NEDİR? Tuba KÖYLÜ Bilişim Teknolojileri Öğretmeni Şanlıurfa İl Milli Eğitim Müdürlüğü 27 Haziran 2017

8.04 Kuantum Fiziği Ders V ( ) 2. = dk φ k

Murat ŞENER Bursa Sınav Fen Lisesi

Temel Parçacık Dinamikleri. Sunum İçeriği

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK. Klasik Yaklaşımda Kanonik Dağılım I. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

Bohr Atom Modeli. ( I eylemsizlik momen ) Her iki tarafı mv ye bölelim.

Parçacık Fiziğinde Korunum Yasaları

Theory Tajik (Tajikistan)

ELEKTRON-POZİTRON VE ELEKTRON-FOTON ÇARPIŞTIRICILARINDA SÜPERSİMETRİ PARAMETRE UZAYININ

ATLAS Dünyası. Standart Model. ATLAS ağ sayfası Karşımadde

Güncel sorunlar ve çözüm arayışı. G. Ünel CERN Türk Öğretmenler Çalıştayı 8 Ocak 2018

ψ( x)e ikx dx, φ( k)e ikx dx ψ( x) = 1 2π θ açısında, dθ ince halka genişliğinin katı açısı: A. Fiziksel sabitler ve dönüşüm çarpanları

Başka Boyutlar Arayışı-2:

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

FİZ314 Fizikte Güncel Konular

Süpersimetriye giriş : 1 boyutta süpersimetri, süpercebir ve süperuzay

Higgs ve Higgs Buluşu. Sezen Sekmen CERN Türk Öğretmenler Çalıştayı 26 Haziran 1 Temmuz 2016

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi Fizik Doktora Programı. Program kapsamında sunulacak olan seçmeli dersler ve içerikleri :

Higgs ve Higgs Buluşu. Sezen Sekmen CERN Türk Öğretmenler Çalıştayı Ocak 2015

MSGSÜ FİZİK YÜKSEKLİSANS PROGRAMI

Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR)

Güncel sorunlar ve çözüm arayışı. Sezen Sekmen CERN Türk Öğretmenler Çalıştayı 4 Temmuz 2015

KM in Sorunları ve Başarısızlıkları

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI 12 SINIF FİZİK DERSİ DESTEKLEME VE YETİŞTİRME KURSU KAZANIMLARI VE TESTLERİ

IceCube Deneyinde Gözlemlenen PeV Enerjili Olayların Renk Sekizlisi Nötrino Yorumu

STANDART MODEL in SON PARÇASI: Higgs Parçacığı Ege Üniversitesi Fizik Bölümü Nasuf Sönmez

Şekil: LHC hızlandırıcısında hızlandırılan protonların CMS deneyinde çarpışması sonucu gözlemlenen olaylar

Büyük Patlama ve Evrenin Oluşumu. Test 1 in Çözümleri

ile verilir. Einstein ın kütle-enerji eşdeğeri formülüne göre, bu kütle farkı nükleer bağlanma

Parçacık kinematiği. Gökhan Ünel - Univ. Irvine UPHDYO V

İstatistiksel Mekanik I

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ. LEPTONİK FOTONLARIN ÖZELLİKLERİ ve DENEYSEL ARANMASI. Seyit Okan KARA FİZİK ANABİLİM DALI

Herbir kuarkın ters işaretli yük ve acayipliğe sahip bir anti kuarkı vardır: TİP (ÇEŞNİ,flavor) YÜK ACAYİPLİK. u (up, yukarı) 2/3 0

elde ederiz. Bu son ifade yeniden düzenlenirse,

İÇİNDEKİLER -BÖLÜM / 1- -BÖLÜM / 2- -BÖLÜM / 3- GİRİŞ... 1 ÖZEL GÖRELİLİK KUANTUM FİZİĞİ ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ...

Güncel sorunlar ve çözüm arayışı. Sezen Sekmen CERN CERN Türk Öğretmenler Programı Şubat 2014

ATOMUN YAPISI VE PERİYODİK ÖZELLİKLER

Fiz 1012 Ders 6 Manyetik Alanlar.

4.1 denklemine yakından bakalım. Tanımdan α = dω/dt olduğu bilinmektedir (ω açısal hız). O hâlde eğer cisme etki eden tork sıfır ise;

8.04 Kuantum Fiziği DersXIX

Güray Erkol Özyeğin Üniversitesi

Doğayı anlamak için, Parçacıkları, Kuvvetleri ve Kuralları Bilmemiz gerekir. Gordon Kane,Süpersimetri

Bölüm 9: Doğrusal momentum ve çarpışmalar

1. Hafta. İzotop : Proton sayısı aynı nötron sayısı farklı olan çekirdeklere izotop denir. ÖRNEK = oksijenin izotoplarıdır.

TÖÇ-5. Parçacık Fiziğine giriş. Gökhan ÜNEL / UCI - Şubat 2016

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÖZET Doktora Tezi GLUON KUTUPLANMASININ ÜST KUARK SON DURUMLARIYLA İNCELENMESİ Ahmet Alper BİLLUR Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik An

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

FİZK Ders 5. Elektrik Alanları. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı nda HZZ Bağlaşımlarının Ölçümü

Fizik 101: Ders 11 Ajanda

BÖLÜM 4: NÜKLEER DÜZEY SPEKTRUMU ve ÇEKİRDEK OLUŞUMLARI

BÖLÜM 4 GİRİŞ MODERN ATOM TEORİSİ VE YENİ KUANTUM MEKANİĞİ

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü

Kadri Yakut

2+1 Boyutlu Eğri Hiperyüzeyde Dirac Denklemi

PROBLEMLERLE GÖRELİ MEKANİK VE ELEKTRODİNAMİK

Başka Boyutlar Arayışı-1:

Bölüm 1: Lagrange Kuramı... 1

1.ÜNİTE MODERN ATOM TEORİSİ -2.BÖLÜM- ATOMUN KUANTUM MODELİ

MIT Açık Ders Malzemesi İstatistiksel Mekanik II: Alanların İstatistiksel Fiziği 2008 Bahar

h 7.1 p dalgaboyuna sahip bir dalga karakteri de taşır. De Broglie nin varsayımı fotonlar için,

8.04 Kuantum Fiziği Ders XII

Madde Dünya. Molekül Atom. Atomlar Elektron. Kuark

Parçacık Fiziği: Söyleşi

Modern Fizik (Fiz 206)

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

Bölüm 24 Gauss Yasası

BÖLÜM 3: (6,67x10 Nm kg )(1,67x10 kg)»10 36 F (9x10 Nm C )(1,6x10 C) NÜKLEONLAR ARASI KUVVET- NÜKLEER KUVVET

PARÇACIK FİZİĞİ, HIZLANDIRICILAR ve DEDEKTÖRLER

Fizik 101: Ders 9 Ajanda

SCHRÖDİNGER: Elektronun yeri (yörüngesi ve orbitali) birer dalga fonksiyonu olan n, l, m l olarak ifade edilen kuantum sayıları ile belirlenir.

Bölüm 8: Atomun Elektron Yapısı

Evrenimizdeki karanlık maddenin 3 boyutlu olarak modellenmesi Karanlık maddenin evrende ne şekilde dağıldığı hala cevabı bulunmamış sorulardan

- 1 - ŞUBAT KAMPI SINAVI-2000-I. Grup. 1. İçi dolu homojen R yarıçaplı bir top yatay bir eksen etrafında 0 açısal hızı R

Transkript:

Hiyerarşi i problemi ve Süpersimetri Nasuf SÖNMEZ Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

İÇERİK 0. YüzyY zyılın n Gelişmeleri Elektron un Kütlesindeki K Hiyerarşi i Problemi Standart Model ve Sorunları Standart Model Ötesi tesi Modeller Süpersimetri (SUSY) LHC - Büyük k Hadron Çarpıştırıcısı

0. YüzyY zyılın n Gelişmeleri Relativite Teorisi Kuantum Fiziği Kuantum Alan Teorisi Yeni Parçac acıkların n Keşfi 3

Relativite Teorisi 0 YüzyY zyılın n Gelişmeleri 1905 Yılında patent ofisinde çalışan A. Einstein Klasik Elektrodinamik yasaları ile Newton mekaniğinin farklı simetiye sahip olduğunu farketti. Eylemsiz hareket sistemleri arasında yapılan dönüşler sonucu FİZİK YASALARI nın değişmez kalmasını sağlamak için yeni bir teori ortaya attı. Relativite Teorisine göre Işığın boşluktaki hızı sabittir 3.10^8 m/s Tüm eylemsiz referans sistemlerine göre ışığın hızı sabittir. 4

Kuantum Fiziği 0 YüzyY zyılın n Gelişmeleri 1900 yılında karacisim ışımasını açıklamak için Max Planck tarafından kuantumlanma kavramı ortaya atıldı. 1905 yılında A.Einstein fotoelektrik olayı açıklamak için EM dalgaların kuantumlanmış olduklarını ortaya attı. 193 yılında Heisenberg hocaları M.Born ve P.Jordan ile birlikte matris mekaniğini ortaya attı. 193 yılında L. De Broglie taneciklerin birer dalga özelliği gösterdiklerini ortaya attı. 196 yılında E.Schrödinger, L. De Broglie nin dalga teorisini tanımlayan denklemleri buldu. 197 yılında Heisenberg Belirsizlik ilkesini ortaya attı. 193 yılında von Neumann kuantum teorisini sağlam temeller üzerine oturtu. λ = h mv h d + V ( x) m dx ψ = ( x) Eψ ( x) 5

0 YüzyY zyılın n Gelişmeleri Kuantum Alan Teorisi (KAT) KAT için i in atılan ilk adımlar, Fock, Pauli, Heisenberg, Bethe, Tomonaga, Schwinger, Feynman,, ve Dyson tarafından atıld ldı.. 1950 lerde Kuantum Elektrodinamiği i hemen hemen oluşturulmu turulmuş oldu. Neden Tüm T m elektronlar birbirine benzemektedir? Tüm m temel parçac acıkların n bir alanın n kuantumu olduğu u düşünülebilir. d Parçac acık k sayısı korunumlu değildir.. Vakum Kutuplanması Verteks Düzeltmesi İç enerji katkısı 6

0 YüzyY zyılın n Gelişmeleri 1910 yılında Theodor Wulf yeryüzünün radyasyonunun yükseklik ile nasıl değiştiğini anlamak için Eyfel kulesinin tepesinde ve ölçümler yaptı. Ölçümlere göre Eyfel kulesinin tepesindeki iyonlaşma miktarı yukarı çıkıldıkça artmaktaydı. 191 yılında Victor Hess bir balon ile 17500 feet yüksekliğine çıkarak atmosferin radyasyon seviyesini ölçtü. Yükseklere çıkıldıkça radyasyon seviyesinin artığını keşfetti. Evrendeki diğer gök cisimlerinden gelen yüksek enerjili Kozmik Işınlar atmosferde iyonlaşmaya sebep olmaktadırlar. Enerjileri 10^0 ev değerine kadar çıkmaktadırlar. 7

Elektron un Kütlesindeki K Hiyerarşi i Problemi 8

Deneysel olarak bir ölçüm yaptığımızda; örneğin elektronun kütlesi (me) yada yükü (qe), bizim ölçtüğümüz şey aslında elektronun içinde bulunduğu uzay ile yaptığı etkileşimleride içeren bir niceliktir. Elektronun kütlesini deneysel olarak ölçüldüğü zaman, elektronun durgun kütlesine ek olarak elektronun sahip olduğu yükten dolayı Coulomb İç-Enerji katkısı gelecektir. (m e c ) (deneysel) = (m e c ) (çıplak) + E Elektronun ölçülen deneysel kütlesi 0.511 MeV Lagragrangian da bir parametre Elektronun kütlesine yükünden dolayı gelen katkı 9

Elektronun yükünü ve yarıçapını biliyoruz. Elektronun kendisi ile yaptığı Coulomb etkileşmelerini hesaplayalım t t (zaman) Uzayda konumunu değiştirmesin sadece zaman ekseninde hareket eden r e yarıcaplı bir elektronu göz önüne alalım. r e =10-17 cm t0 e x (uzay) Elektrostatik potansiyel enerji sadece uzay bileseni r e ye baglıdır, zamana baglı degildir E Coulomb = (-e)(-e) 4πε 0 r e > 0 Pozitif bir nicelik 10

Elektronun kütlesine kendisi ile etkileşmesinden dolayı gelen katkı hesaplanığında E ~ 14GeV mertebesindedir. Eğer elektronun yarıçapı r 0 < 10-17 cm m e = 14.3 GeV (m e c ) (deneysel) = (m e c ) (çıplak) + E? Jackson Bundan Hiç Bahsetmemişti!!! 0.511 MeV 14.3 GeV - 14.99.489 MeV Burada çıplak kütle enerjisi ile elektrostatik katkının toplamı öyle ayarlanmalı ki biri diğerini götürdügü zaman sonuç 0.511 MeV kalmalı! Bu Hiyerarşi problemidir. Elektronun kütlesine gelen bu korkunç katkıyı nasıl yokedebiliriz? 11

Elektronun kendisi ile yaptığı Coulomb etkileşmesini bir diyagram üzerinde görelim Heisenberg Belirsizlik ilkesine göre zamanın çok kısa k bir anında nda enerjinin korunumunu ihlal edebilirim. Elektron Kendisini itecek bir kuvvet yaratmaktadır. r. Vakumda yaratılan balonlar. Elektron etrafındaki vakum balonlarındaki ndaki pozitronlardan bir tanesini yokediyor Planck skalasına gidilse bile elektronun kütlesine gelen katkı sadece 10% 1

Bu sorunun cevabı: elektronun kütlesi ile aynı değere sahip fakat zıt yüklü bir parçacığın katkısına ihtiyacımız var. Vakum teorisine gore çiftlenim oluşumu ve yokoluşunun sonucu olarak bir pozitron ile elektronun etkileşmesinin yarattığı çiftlenim etkisi, ΔE = ( e)( + e) e = 4πε πε 0re 4 0r e 3α log E= E1 + E = ( ) Çııpla 4π me cre em h Den ( mc ) = ( mc ) Çııpla 1 + 3α em 4π log h ( ) Çııpla m e cre Weisskopf 13

Sonuc olarak, E düzeltmesi elektron kütlesi ile orantılı. Toplam kütle çıplak kütle ile orantılı bulundu. M pl =1/8πG N =1.x10 18 GeV r e =1/M Pl = 1.66 x 10-33 cm m e (deneysel) = m e (çıplak) (1 + 0.09) %9 lük bir düzeltme Pozitronun yapmış olduğu düzeltmenin çıplak kütle ile orantılı olması bize antiparçacık kavramı ile birlikte, yeni bir simetri kavramının oldugunu gösterdi. 14

e - e+ 1/ 1/ m e m e -e +e Sadece elektrik yükleri farklı Elektron kütlesindeki hiyerarşi probleminin çözümünü bir yeni parçacık getirerek bulmuş olduk. Elektronun kütlesine logaritmik bir terimden katkı gelmesinden dolayı, varolan tüm Kuantum Alan Teorilerinin en üst geçerlilik sınırına (Planck Mesafesi) gittiğimizde bile, gelen katkı sadece %9 kadardır. Bu yeni parçacık ile birlikte teorideki yeni bir simetrinin varlığı çıplak kütle düzeltmeleri ile orantılı çıktı. Bu Chiral Simetrisi olarak tanımlanır. 15

Standart Model ve Sorunları 16

Standart Model Tüm bilinen temel parçacıkların güçlü, zayıf ve elektromagnetik kuvvet yolu ile birbirleri arasında nasıl etkileştiklerini başarılı bir şekilde açıklayan, bir kuantum teorisidir. Standart Model, G simetri grubu üzerine kurulmuş bir ayar alan teorisidir. G = SU ( 3) SU () U (1) c 1 tane temel ayar alanı bulunmaktadır. 8 gluon, 3 Wμ ve ve 3 ayar kuplajları: Bμ Madde Alanları : Ayar alanları altında aynı kuantum sayılarına sahip 3 tane kuark ve lepton ailesi bulunmaktadır g 1, g, g3 L Y 17

The Higgs Mechanism Higgs, Englert ve Brout, Higgs Mekanizmasının çalışabilmesi için Lagrange Yoğunluğuna Komlex Skaler bir alan eklediler. Elektro Zayıf Simetri Kırılması G = SU ( 3) SU () U (1) c L Y SU ( ) U (1) L Y Higgs Alanı enerjisini minimuma getirmek için sıfırdan farklı bir vakum değeri alıyor λ 4 V ( φ ) = m φ + φ m <0 için iki tane çözümümüz var Phi=0 ve Phi = - m / λ 18

Simetrinin kendiliğinden kırılması 3 adet kütlesiz Goldstone bozonun W ve Z tarafından yutulmalarına ve kütle bunların kazamalarına yol açmaktadır. Fermiyon ve Ayar bozonlarının kütleleri Higgs Alanı ile Kuplajları mertebesinde orantılıdır. m = v m = g v f g f W / Z W / Z m φ = λ v Doğanın simetrileri altında değişmeden aynı özelliklere sahip 3 tane Kuark ve Lepton ailesi olmasına rağmen neden farklı kütlelere sahip oldukları bilinmemektedir!!! mτ 00 0 m m 3 e 0.5 10 GeV m μ m e μ En Büyük Hiyerarşi: Nötrinoların Kütleleri: m t 175GeV 10 10 GeV m m 5 >10 19 t e

Kosmolojik Sabit neden küçük üçük? Son zamanlarda yapılan deneylerden elde edilen verilere göre Evrenin toplam madde enerji içeriğinde, Evreni bir arada tutan Kara Madde ve gizemli bir şekilde genişlemesine yardımcı olan Kara Enerji yide içermelidir. 4% Etrafat gördüğümüz herşey (baryonlar, p ve n) 3% Kara Madde (p=0) [Bu nedir?] 73% Kara Enerji (p=-r) [Büyük olasılıkla vakum enerjisi Einstein in Kosmolojik Sabiti, Neden bu kadar küçük? L =¼ 10-10 M p4 ] Kosmolojik sabit bugün gözlemlenenden daha büyük olsaydı galaksiler ve yıldızlar oluşamayacaktı (Weinberg, 1989). 0

Standart Modeldeki Parametreler 1

Standart Model Ötesi Modeller 3

Süpersimetri Ekstra Boyutlar (ADD, RS, UED ) TeknikRenk Büyük k Birleşme SU(5)~SU(10) Higssizlik Teorileri Genişletilmi letilmiş Ayar Teorileri Ekstra U(1) çarpanları: Sol-Sağ Simetrik Model: Sicim Teorisi 4

Higgs in in Kütlesindeki K Hiyerarşi i Problemi 5

Aksiyon integrali yazıldıgı zaman, kinetik enerji ve potansiyel enerji terimlerini ele alalım; kinetik enerjimiz her zaman pozitif olmasından dolayı bizim enerjimizin minumum olduğu noktayı potansiyel kısım belirleyecektir. Buna göre Higgs potansiyelini yazarsak; V(H) = m H (H + H) + λ (H + H) H = φ1 a + iφ 0 H = a V(H) = m H a + λ a 4 a v + h(x) V(h) = Λ + 1/ m h + 4vλh 3 + λh 4 c.c Kozmolojik Sabit 6

Higgs bosonu için kütlesine gelen kuantum mekaniksel katkılara bakalım. V(h) = Λ + 1/ m h + 4vλh 3 + λh 4 c.c + + h h h 1/ m H h h 4λv 4λv h h p k - < k < + k λ Ara durumda iken parçacığın momentum ve enerjisi dahil herşey kontrol dışında, parçacığın sadece spini ve kütlesini biliyoruz. İlmikte hareket eden parçacığın momentumu k olsun. 7

Higgs kütlesine gelen katkıyı inceleyelim; bu yüzden parçacığın gözlemlenen momentum p=0 olsun. h p=0 4λv k 4λv p=0 h Δm Λ Λ H d 4 k ( π ) λ f = 16π 4λ h ( Λ + 6m log( Λ / m ) +...) UV 1 m 4λ h f 1 m 4 f f k h k h UV f Λ 4 d k 1 λ Λ( π ) 4 k m h λ h k p=0 p=0 h Δm H = λh 16π ( Λ m log( Λ / m ) +...) UV H UV H 8

Sonuç olarak toplam düzeltme; m λ + 16π m Λ ΛUV + m Λ log( + m m Λ ) ( Dny) ( Çıı ) H UV H UV H = mh + 3m H UV H H... Tabiatta kuantum alan teorilerinin kurulabileceği en büyük sınır M pl ölçeğidir M pl = 1. x 10 18 GeV ( ) Dny ( ) Çıı ( 18 m = m λ 10 GeV ) H H Higgs kütlesinin hesaplanan değeri yaklaşık (100 GeV) olmalı çünkü higgs kütlesini m H belirliyor. HİYERARŞİ PROBLEMİ 9

Pauli Spin-İstatistik teoremi Elimizde spini bilinen bir parçacık bulunuyorsa bu paraçacığın istatiksel özeliikleri karar verebiliriz. 1. Spini tam parçacıklar için Ψ(0)= Ψ(π). Spini yarım parçacıklar için Ψ(0)= - Ψ(π) Spin = döngü üzerindeki hareket için dalga fonkisyonunun toplam faz değişimi π 30

Şimdi farzedelim ki elimizde bir tane fermiyonik bir katkı içeren döngü olsun ve bozon ile bir çiftlenim içersinde bulunsun. Gelen katkı sonucu; Δm 8λ f H ΛUV 3 ΛUV + mh ΛUV H = m log( ) + H 16π UV + mh mh m Λ... Pauli spin-istatistik teoreminden dolayı gelen ( - ) işaretinden dolayı bozonik döngüden gelen katkı yok edilmektedir. 31

Burada higgs bozonunun kendisine olan kuplajından ortaya cıkan bu kuantum etkisini yoketmenin yolu olarak Higgs bozonuna kardeş olan bir fermiyon varlğına bir ihtiyacımız var. λ = 8λ f Bunun yanında sonsuzluklardan kurtulmak için Skaler Higgs alanın kendisine olan kuplajı ile bunun Fermiyonik kardeşinin Higgs alanına olan kuplajı arasında yukarıdaki gibi bir bağıntı olmalıdır. Kuplajlar arasında böyle bir bağıntının anlamı, Fermiyonik parçacık ile Bozonik parçacık arasında bir simetri vardır. SÜPERSİMETRİ 3

SÜPERSİMETRİ (SUSY) 33

Supersimetri Nedir? Süpersimetri (SUSY): Bozonlar ile Fermiyonlar arasında bir simetridir. 1973 de Özel Relativite teorisinin simetrisini genişletmek için i in ortaya atıld ldı. Süper Poincare cebri. μ β Q α = iσ αβθ μ Q α fermion > α = boson > α θ { Q = ) μ α, Qβ } ( γ αβ Pμ SUSY = Süperuzayda öteleme işlemi. 34

Kinetik Terimler Süper Potansiyel Yumuşak Kıcı Terimler Gauginoların Kütlesi SFermiyonların Kütleleri 35

Süpersimetrinin Getirdikleri SPIN ½ FERMIONS SPIN 0 BOSONS Leptons Quarks ν u d e e ν c s μ t b ν μ τ τ Sleptons Squarks u% c% t% d % s% b % ν% e e% ν% μ ν% τ μ% τ% The Generations of Matter The Generations of Smatter 36

Higgs in in kütlesindeki k Hiyerarşi i Problemini çözmektedir. Evrendeki Kara Madde için i in bir adayı vardır r (LSP). Ayar kuplajları nın GUT skalasında birleşmelerini olanaklı kılmaktadır. Yeni parametrelerin varlığı CP kırılmask lmasını açıklamak için i in ümit vermektedir. SUSY dönüşümleri d uzay ötelemelerinide içermesinden dolayı Gravitasyon kuvvetinide içermektedir. 37

Ayar Kuplajlarının n Birleşmesi 38

Büyük k Hadron Çarpıştırıcısı (CERN-LHC) 39

008 yılında çalışmaya başlaması düşünülüyor. Süpersimetrik parçacıkları bulabilmek için KM 14TeV enerji mertebesine çıkabilecek. 40