超対称性(読み)ちょうたいしょうせい(英語表記)supersymmetry

  • ちょうたいしょうせい〔テウ〕

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

互いに統計性とスピンの異なる粒子であるボソンフェルミオンから成る物理系において,ボソンをフェルミオンに,かつフェルミオンをボソンに置き換える変換にして系が不変にとどまるとき,超対称性をもつという。このときボソンとフェルミオンは常に対で存在し,区別できない。たとえばスピン2の重力子をもつ通常の重力理論に超対称性を課した理論は超重力理論 supergravity theoryと呼ばれる。この理論では重力子のパートナー super partnerとして質量0,スピン 3/2 のフェルミオンが存在する。たとえ理論が超対称性をもったとしても,現実に観測される粒子群には同質量のパートナーは伴わないのが通常なので,なんらかの意味で超対称性が破れていると考えねばならない。

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デジタル大辞泉の解説

素粒子物理学におけるボース粒子フェルミ粒子の交換に対する対称性。スピン零のボース粒子(例えば、ヒッグス粒子)を扱う場の理論の中の発散を避けるために導入された。この理論ではボース粒子とフェルミ粒子は必ずペアであり、その関係は超対称性パートナーと呼ばれる。スーパーシンメトリーSUSY(supersymmetry)。

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百科事典マイペディアの解説

フェルミ粒子ボース粒子の間にあると予想される対称性。この対称性が厳密に正しければ,同じ質量のフェルミ粒子とボース粒子が対となって存在すべきだが,まだ実験的には発見されていない。超対称性は四つの相互作用を統一する可能性を含んでおり,超対称性を取り込んだ理論が超弦理論である。

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大辞林 第三版の解説

フェルミ粒子とボーズ粒子の互いの入れ替えに対して不変であること。つまり、電荷・質量の等しいフェルミ粒子とボーズ粒子の対が必要だが、実験的にはそのような事実はない。素粒子物理学の指導原理になっている。 → ゲージ理論統一場理論超紐ひも理論

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

物質粒子であるフェルミオン(フェルミ粒子)と力を伝える粒子であるボソン(ボース粒子)の入れ替えに対応する対称性のこと。英語のスペルを略してSUSY(スージー)ともよばれる。この対称性を取り入れた理論は超対称性理論とよばれ、超ひも(弦)理論や超重力理論などがある。フェルミオンはスピン1/2などの半整数値のスピンをもち、物質を構成するクォーク(陽子や中性子を構成する)やレプトン(電子など)などからなり、同じ量子状態には一つの粒子しか存在できない(パウリの排他律)フェルミ統計に従う。一方、ボソンはスピン1などの整数値のスピンをもち、力を伝える光子(電磁力)やグルーオン(強い力)などからなり、同じ量子状態に多くの粒子が存在できる(力が強くなれる)ボース統計に従う。すべての素粒子に鏡像関係にあるペアの超対称性粒子の存在を予想して、このようにまったく違うものと考えられる二つの粒子間の入れ替えに関する対称性を考えるのは、現在主流の標準理論で発生する不都合を解決するために都合がよいからである。現在、素粒子が点ではなく小さな弦の振動状態であるとするひも(弦)理論に超対称性を取り入れた超ひも(弦)理論や、重力に超対称性を取り入れた超重力理論が精力的に研究されている。またヒッグス粒子と同様に、CERN(セルン)(ヨーロッパ原子核研究機構)で超対称性粒子も発見することを目ざして実験中である。

[山本将史]

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