GIAI ĐIỆU GIÂY VÀ BẢN GIAO HƯỞNG VŨ TRỤ - Trang 203

sẽ chỉ tập trung vào một trong những hệ quả quan trọng nhất nhưng dễ nắm
bắt hơn cả của nó.
Vào đầu những năm 1970, các nhà vật lý đã nhận thấy rằng, nếu như vũ trụ
là siêu đối xứng, thì các hạt trong tự nhiên phải xuất hiện theo từng cặp với
spin tương ứng của chúng sai khác nhau 1/2. Những cặp hạt như vậy, bất kể
là chúng được coi là các hạt điểm (như trong mô hình chuẩn hay là các
vòng dây nhỏ xíu dao động, đều được gọi là các siêu hạt bạn. Vì các hạt vật
chất có spin 1/2 trong khi đó một số các hạt truyền tương tác có spin 1, nên
ban đầu người ta nghĩ rằng siêu đối xứng đã tạo ra sự kết đôi hay kết bạn
giữa các hạt vật chất và các hạt lực. Và nếu như vậy thì nó là khái niệm có
khả năng thống nhất tuyệt vời. Nhưng vấn đề còn nằm trong các chi tiết.
Vào giữa những năm 1970, khi các nhà vật lý tìm cách bao gồm siêu đối
xứng vào trong mô hình chuẩn, họ mới phát hiện ra rằng, không có một hạt
đã biết nào được liệt kê trong các bảng 1.1 và 1.2 có thể là siêu hạt bạn của
một hạt khác. Thay vì thế, các phân tích lý thuyết chi tiết chứng minh được
rằng, nếu vũ trụ bao gồm siêu đối xứng thì mỗi hạt đã biết phải có một siêu
hạt bạn còn chưa được phát hiện, có spin nhỏ hơn spin của hạt đã biết 1/2.
Ví dụ, electron cần phải có một hạt bạn spin 0 và hạt giả thiết này được gọi
là selectron (gọi tắt của supersymmetric electron). Điều này cũng đúng với
các hạt vật chất khác. Ví dụ, các nơtrinô và squark cũng có các siêu hạt bạn
spin 0 và được gọi là nơtrinô và squark. Tương tự như vậy, các hạt lực cũng
có các siêu hạt bạn 1/2: đối với photon, đó là photinos, đối với gluon, đó là
gluinos, đối với các boson W và Z, đó là winos và zinos.
Sau đó, khi xem xét một cách kỹ lưỡng hơn, người ta cho rằng siêu đối
xứng không tinh tế một chút nào: nó đòi hỏi phải có thêm một lô các hạt
mới, cụ thể là nhân đôi số các hạt cơ bản được liệt kê trong các bảng 1.1 và
1.2. Vì hiện chưa có một siêu hạt bạn nào được phát hiện, nên bạn có quyền
mượn ý kiến của Rabi trích trong chương 1 khi nói về sự phát minh ra hạt
muon để tuyên bố rằng “không có ai đặt hàng siêu đối xứng cả” và tóm lại
là vứt bỏ hoàn toàn siêu đối xứng. Tuy nhiên, vì ba nguyên nhân mà chúng
ta sẽ xét dưới đây, khiến các nhà vật lý tin tưởng mạnh mẽ rằng một sự phủi
sạch siêu đối xứng như vậy là quá ư vội vàng.