Susyとは？ わかりやすく解説

標準模型を超える物理
陽子同士を衝突させハドロンジェットと 電子に崩壊することで生成される ヒッグス粒子を描くLHC CMS検出器 データのシミュレーション結果
標準模型
証拠 階層性問題 ダークマター ダークエネルギー クインテッセンス ファントムエネルギー Dark radiation Dark photon 宇宙定数問題 強いCP問題 ニュートリノ振動
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超対称性 最小超対称標準模型（英語版） 次最小超対称標準模型（英語版） 超弦理論 M理論 超重力理論 超対称性の破れ
量子重力 弦理論 ループ量子重力理論 ループ量子宇宙論（英語版） 因果力学的単体分割 Causal fermion system 因果集合 Event symmetry 正準量子重力理論 超流動真空理論
実験 ANNIE グラン・サッソ INO LHC SNO Super-K テバトロン NOνA
表 話 編 歴

超対称性（ちょうたいしょうせい, supersymmetry, SUSY）は、ボソンとフェルミオンの入れ替えに対応する対称性である。この対称性を取り入れた理論は超対称性理論などのように呼ばれる。また、超対称性粒子の一部はダークマターの候補の一つである。2022年10月現在、超対称性粒子は未発見である。

素粒子物理学では、場の量子論を基礎とする標準模型について理論と実験の比較検証が進められている。

一般に場の量子論の計算では、随所に発散が現れるという問題があるが、この問題は朝永振一郎らの繰り込み理論である程度解決可能とされている。この繰り込み理論について、標準模型においては、ヒッグス機構による電弱対称性の自発的破れのスケールを観測事実と合わせるために、理論のパラメーターを精密に調整する必要がある。この問題はプランクスケール（10¹⁹ GeV）と電弱対称性が破れるスケール（10² GeV）の間の顕著な隔たりに起因するもので、階層性問題と呼ばれている。この階層性問題に対する解決策の一つとして「超対称性」は導入された。

超対称性は、標準模型の各粒子に対して、対となる「超対称性パートナー（超対称性粒子）」の存在を予言する。例えば、電子に対しては、スピン0で電荷−1を持つスカラー電子（セレクトロン）が対応する。しかし、これらの粒子は現在まで観測されていないため、低エネルギー相である我々の世界の真空において、超対称性は自発的に破れていると考えられている。この超対称性の破れを導く具体的な機構については複数のモデルが提唱されているものの、実験による確証は得られていない。現在、未知の質量領域にある超対称性粒子を直接生成・発見するため、高エネルギー加速器を用いた実験が世界規模で推進されている。

超対称代数とは超対称変換の生成子の満たす代数である。

最も簡単な ${\displaystyle {\mathcal {N}}=1}$