Sparticles: ¿Relación con la supersimetría y la materia oscura?

Estaba intentando leer este artículo después de ver un programa con Brian Greene. Según tengo entendido, las partículas son una predicción de la supersimetría, así que me preguntaba:

  • ¿El descubrimiento de la supersimetría no daría validez a la teoría de cuerdas? ¿No es este un resultado comprobable, o la mayoría de los modelos predicen este tipo de supersimetría?

  • Según tengo entendido, las partículas requieren energías muy altas para detectarlas. ¿Son candidatas a partículas no bariónicas?

La respuesta a su primer punto se puede resumir muy brevemente como: Teoría de cuerdas ⇒ Supersimetría Supersimetría ⇏ Teoría de Cuerdas donde por ⇏ Quiero decir que no implica necesariamente. Estoy seguro de que un experto responderá a esta pregunta mucho mejor que yo.
@Larian, este es un sitio para que los físicos profesionales hagan preguntas relacionadas con su investigación. Por lo tanto, dirigiré su pregunta a physics.se, donde se puede agudizar y obtener una buena respuesta.

Respuestas (2)

La teoría de supercuerdas requiere supersimetría, pero no al revés. Así que no diría que el descubrimiento de partículas compañeras supersimétricas daría validez a la teoría de cuerdas. Pero la alternativa (es decir, demostrar que no existen, si tuviéramos una forma de hacerlo) descartaría la teoría de las supercuerdas.

Existe una teoría de cuerdas no supersimétrica, pero en realidad no funciona; por un lado, no incluye ningún fermión. Así que eso no es realmente un candidato viable para una teoría. Dado eso, es justo decir que la teoría de cuerdas no sería válida si pudiéramos descartar la supersimetría.

Y como dijo Bowler, las partículas supercompañeras son candidatas teóricas potenciales para la materia oscura.

"Existe la teoría de cuerdas no supersimétrica, pero [..] no incluye ningún fermión". ¿Alguna referencia sobre esto por favor? No puedo ver fácilmente por qué la inclusión de fermiones es problemática.
@ xi45 No puedo recordar nada de inmediato, pero si encuentro uno, lo editaré.

No soy un teórico de cuerdas, pero creo que la supersimetría es de hecho un requisito previo para la teoría de cuerdas. Aunque, si este es un requisito concreto en que la teoría de las supercuerdas estaría muerta si se encontrara que la supersimetría no existe, no estoy seguro.

Su segunda pregunta en la que puedo ser un poco más de ayuda. Se prevé que el compañero supersimétrico más ligero del neutrino, el neutralino, sea estable. Si se confirmara la supersimetría, se convertiría en un candidato principal para ser una fuente importante de materia oscura fría en el universo. He asumido que por materia no bariónica te refieres a la materia oscura. Los electrones libres, los muones y los neutrinos también son materia no bariónica. La masa del neutralino está mal restringida por la teoría, pero estaría en la región de decenas a miles de GeV.

Se requiere supersimetría de alta energía, en la escala de Planck. La supersimetría de baja energía es natural de suponer, pero no estrictamente necesaria. Los modelos fenomenológicos estudiados en la teoría de cuerdas son todos supersimétricos, pero eso no significa que no haya un mecanismo de ruptura sutil que deje la teoría de campos de baja energía no supersimétrica.
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