粒子物理标准模型正确意味着什么?---高能标超对称

 https://blog.sina.com.cn/s/blog_486d3cd801015jbp.html (2012-08-22 11:18:05) 

粒子物理标准模型看来是正确的，没有找到超对称之类的新物理。这几乎是包括 lhc 在内的所有粒子物理实验的结果，当然现在还有几个实验结果与标准模型有偏离。假设这些偏离的结果在将来逐渐消失，标准模型就是完全正确的。这种情况意味着什么呢?

我的看法：还是有超对称，但是超对称是高能标的。高能标是说超对称粒子（伴子）的质量是在很高的地方，比如10的12次方 gev（而目前 lhc 实验的能量是10的3次方）。

我们可以从下面的角度看这一观点。126 gev 重的 higgs 粒子是标量粒子。标量是指洛仑兹标量，这是有些难以理解的。但是如果有超对称，则不然，在超对称里，洛仑兹的标量总与自旋1/2的粒子（洛仑兹旋量）相关联，而洛仑兹旋量是洛仑兹对称性下的一个很自然的表示。我说的这一点是和超对称在什么能标破缺没有关系的，我其实只是说基本的标量场在超对称的框架里更容易被理解。这有些像早年人们相信有非阿贝尔规范对称性（杨振宁- mills 理论）会存在的理由：最起码光子作为阿贝尔规范场是已经存在的。我这样论述超对称存在当然不是严格的，也不为我所独有，很多人会有类似的看法。下面的看法才是关键。

那么电弱能标的超对称呢？我认为那是一个超对称的错误应用。可以回看一下杨振宁- mills 理论。当时杨振宁他们提出非阿贝尔规范场这个漂亮的理论框架时，马上把它应用到质子-中子和 rho 介子的相互作用上，以试图理解强相互作用，可是那时及以后都有很多实验数据都让人们抛弃了那种对强相互作用的理解，但是杨振宁- mills 理论原则本身并未被人抛弃，恰好相反，人们后来用这个理论原则建立了标准模型，把杨振宁- mills 理论分别应用在电弱理论上和夸克的相互作用上。另外一个例子是所谓弦理论，这个理论原来是用于描述介子的，但是后来用于量子引力显然更合适。

电弱能标的超对称这个错误应用一直被人们坚持了几十年，那是因为缺乏实验数据。超对称这个漂亮的理论框架应该有另外的、甚至是更好的应用，在更高的能量标度。如同很难设想在另外的宇宙里的物理学家发现杨振宁- mills 理论没有用一样，超对称的存在一定是通过它解决物理问题而显现的。不过，物理要真是如上我说的情况，那么粒子物理就快走到尽头了，因为那么高的能量是实验上无法达到的（或许还会有一些间接的证据）。不能用实验验证的学问无法前进，是停滞的学问。

（顺便说一下，如果超对称粒子的质量，除 higgs 粒子外，质量都在10的12次方 gev 时，人们容易得到对 higgs 质量的预言，即140 gev，与实验结果不符。但是这个结论依赖于一个暗含的假设，即我们所处的电弱真空是稳定的。如果我们目前所处的电弱真空是亚稳态，还会衰变到真的真空去，那么这个140会很容易地变为126。）