¿Puede un superpartner ser menos masivo que su contraparte SM?

Teóricamente, ¿puede una superpareja ser menos masiva que su contraparte del modelo estándar? Me doy cuenta de que hay limitaciones experimentales.

Aunque no soy un experto, esto requeriría que la escala de ruptura de SUSY fuera muy pequeña, ¿verdad?
Sí, lo haría. Pero no sé si una escala de ruptura de SUSY baja implica que las masas de los supercompañeros son absolutamente pequeñas, o simplemente que su aumento de masa en relación con el de su compañero SM es pequeño.
Sin la ruptura de SUSY, las masas serían iguales. Ingenuamente, cualquier ruptura de SUSY parece que agregaría masa, pero no sé si la matriz de masa de la ruptura de SUSY no incluiría valores propios negativos, de modo que para los bosones, por ejemplo, m ^ 2 => m ^ 2 - \lambda , y para fermiones m => m - \lambda, reduciendo las masas. ¿Pero tal vez haya algún requisito de que los valores propios de masa de la ruptura de SUSY sean positivos?
Exacto, esto es lo que me gustaria saber! ¡Gracias por ayudar a aclarar esta pregunta!

Respuestas (2)

Si lo piensas bien, en una teoría con supersimetría (piensa en supermúltiplos quirales de norte = 1 d = 4 para mayor claridad) es simplemente una convención llamar a algunas partículas supercompañero de las otras partículas.

Por lo tanto, sí, teóricamente no hay problemas, aunque sabemos que el supercompañero de las partículas habituales del Modelo Estándar debe ser más pesado debido a las restricciones experimentales.

EDITO: Te puede interesar la pag. 90 de A Supersymmetry Primer, Martin (2011) .

Como puedes ver en (8.1.1), el potencial del MSSM (Modelo Estándar Supersimétrico Mínimo, ¡el modelo más simple!) es ridículamente complicado, pero el punto es que ahora tienes dos dobletes de Higgs:

H tu = ( H tu + , H tu 0 ) H d = ( H d 0 , H d − )

en el cual H tu es el viejo doblete de Higgs. También tiene los fermiones correspondientes, generalmente denotados como H ~ tu y H ~ d . Los términos de masa surgen de términos típicos de Yukawa calculados en el mínimo del potencial, por ejemplo H ψ ψ para leptones y sleepones. Hay muchas complicaciones en este proceso: debe identificar los estados propios de masa correctos, la supersimetría no se puede romper explícitamente, por lo tanto, debe mediar la ruptura de un "sector oculto" a uno "visible" (muchos modelos posibles: mediada por calibre, mediada por dimensiones extra, mediada por anomalía, etc.).

De todos modos, tanto las masas de partículas como las de spartículas implican el VEV de H tu y H d de alguna manera compleja, por ejemplo ver (8.1.12) para metro Z 2 y (8.2.2) para neutralinos. Estos parámetros (y otros) no son fijos, puede conocer el valor solo a partir de experimentos. Por lo tanto, es libre, al menos en principio, de organizar el espectro de masas como desee.

Experimentalmente es una convención, pero teóricamente se distinguen, ¿no? Por un lado, obtienen su masa solo del mecanismo de Higgs y, por otro lado, obtienen su masa de la ruptura de SUSY. Así que estoy preguntando si el lado que obtiene su masa solo del Higgs puede ser más masivo que el compañero correspondiente que además obtiene masa de algún mecanismo de ruptura SUSY.
Voy a comenzar una recompensa porque, sin abordar este comentario, en realidad no has respondido a mi pregunta. ¡Gracias!

Sí, las supercompañeras pueden tener masas más pequeñas que la masa que obtienen del mecanismo de Higgs.

Para esto, la contribución al parámetro de masa cuadrática en el Lagrangiano debe ser negativa, lo que se puede arreglar pero está severamente restringido experimentalmente.

Sin embargo, en tu comentario veo un concepto erróneo:

En la supersimetría, tanto la partícula "regular" como su superpareja obtienen la misma masa del mecanismo de Higgs, la ruptura de SUSY es solo una fuente adicional de masa para las parejas. Como menciona Rexcirus, teóricamente todos los componentes del supercampo son tratados con los mismos derechos. Solo cuando tenemos ruptura de supersimetría, podemos llamar a los campos afectados por la ruptura el "supercompañero" del campo no afectado.

No veo cuál es mi concepto erróneo. Señalé que la ruptura de la supersimetría rompe la simetría, que es lo que estás repitiendo. Entonces, mi pregunta se reduce a si el parámetro de masa de la ruptura de SUSY debe ser positivo. Dices que puede ser negativo, lo que efectivamente responde a mi pregunta. ¿Tiene una cita que diga tanto, para que pueda estar seguro de que tiene razón sobre esto? ¡Gracias!
O espera, tal vez tengo un concepto erróneo: ¿estás diciendo que algunas de nuestras partículas SM podrían, de hecho, obtener masa de la ruptura de SUSY, y lo que llamamos su "supercompañero" (aún no descubierto) solo obtiene masa del Higgs?
@ user1247 "Por un lado, obtienen su masa solo del mecanismo de Higgs, y por el otro lado, obtienen su masa de la ruptura de SUSY". Esta frase me sonó como la idea errónea de que los "supersocios" obtienen su masa SÓLO a través de susy rompiendo, lo cual no es cierto.
Si lee mi oración inmediatamente después de esa, verá que quise decir masa "adicional" de la ruptura de SUSY. En cualquier caso, todavía me gustaría una cita (o ecuación, o algún argumento en lugar de solo una declaración) que muestre que la masa adicional de la ruptura de SUSY podría ser negativa.
@ user1247 Cierto, esa fue una lectura mía demasiado superficial. Pero sí, hay modelos con susy negativos que rompen las contribuciones a las masas, pero esos son poco interesantes ya que básicamente están descartados. La única posibilidad para una masa de "partícula" más pequeña que la masa de la "partícula" es la parada, donde una parada con una masa ligeramente más baja que la masa superior puede evadir las restricciones del colisionador porque sus posibilidades de descomposición son muy limitadas.
¿Puede un superpartner ser menos masivo que su contraparte SM?
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