La prehistoria de la supersimetría

Por Francisco R. Villatoro, el 24 agosto, 2019. Categoría(s): Ciencia • Física • Historia • Noticia CPAN • Noticias • Personajes • Physics ✎ 16

El físico japonés Hironari Miyazawa propuso en 1966 una simetría entre bariones y mesones; esta supersimetría hadrónica es precursora de la supersimetría entre fermiones y bosones.  Miyazawa generalizó a SU(9) la teoría SU(3) de Sakata (1956), precursora de la vía óctuple de Gell-Mann (1961) y Ne’eman (1961); al triplete bariónico (p, nΛ) de espín 1/2 de Sakata, incorporó un triplete mesónico (K+, K0η) de espín 0, usando un álgebra de Jordan generalizada llamada V(3) para sus 9 transformaciones mutuas; V significaba más allá de unitaria y hoy V(3) sería escrito SU(3|3). En 1968 generalizó este álgebra a V(n,m), o SU(n|m). Berezin y Kac (1970) mostraron que se trataba de álgebras de Lie graduadas, lo que hoy llamamos superálgebras.

Miyazawa se adelantó al descubrimiento de la supersimetría por Gervais y Sakita (1971) en los modelos duales fermiónicos de Ramond (1971), y Neveu y Schwarz (1971), precursores de la teoría de cuerdas. De hecho, los primeros en usar el prefijo super- fueron Gervais y Sakita (1971), que llamaron transformaciones supergauge a lo que hoy llamamos transformaciones supersimétricas.

En paralelo y de forma independiente, Golfand y Likhtman (1971) extendieron el álgebra de Poincaré a un álgebra graduada; el trabajo fue parte de la tesis doctoral de Golfand en 1968, pero se publicó años más tarde. También introdujeron un modelo supersimétrico Volkov y Akulov (1972), que predecía una fermión de espín 3/2. Pero la supersimetría se consolidó con el modelo de Wess y Zumino (1973), y explotó a partir de 1974 como una extensión natural del modelo estándar recién nacido en 1973.

Por cierto, la prehistoria de la supersimetría se adentra mucho antes de Miyazawa. Como nos cuenta Ramond (2014) estaba escondida en dos de las cinco representaciones irreducibles del grupo de Poincaré de Wigner (1937). Tres representaciones describen las partículas físicas, con momento y espín bien definido; pero las otras dos describen objetos no observados en la Naturaleza, con sendas torres infinitas enteras y semienteras de helicidad (la proyección del espín en la dirección del momento). Estas dos representaciones de espín infinito son supersimétricas entre sí, pero fueron ignoradas hasta su redescubrimiento en la década de 1970.

Nos cuentan la historia de la supersimetría Pierre Ramond, “SUSY: the early years (1966–1976),” The European Physical Journal C 74: 2698 (May 2014), doi: 10.1140/epjc/s10052-013-2698-xarXiv:1401.5977 [hep-th] (23 Jan 2014); Evgeny Likhtman, “Around SuSy 1970,” Nucl. Phys. Proc. Suppl. 101: 5-14 (2001), doi: 10.1016/S0920-5632(01)01487-6arXiv:hep-ph/0101209 (18 Jan 2001); y Hironari Miyazawa, “Birth of SuperAlgebra,” in Concise Encyclopedia of Supersymmetry, edited by Steven Duplij, Warren Siegel, Jonathan Bagger, Springer (2004), doi: 10.1007/1-4020-4522-0_4.

Muchos son los artículos que he citado, pero solo quiero destacar los artículos (prehistóricos) de Hironari Miyazawa, “Baryon Number Changing Currents,” Progress of Theoretical Physics 36: 1266-1276 (Dec 1966), doi: 10.1143/PTP.36.1266; y Hironari Miyazawa, “Spinor Currents and Symmetries of Baryons and Mesons,” Physical Review 170: 1586-1590 (Jun 1968), doi: 10.1103/PhysRev.170.1586.



16 Comentarios

  1. Prehistoria de una hipótesis fallida (al menos en cuanto a sus pretensiones explicativas originales) y muy arrinconada experimentalmente.

    Pero nada, ahí siguen saliendo papers y estudios y libros…y artículos.

    1. Excelente comentario Samu ¡Enhorabuena! Creo que tienes toda la razón, de hecho pienso que es muy importante para el avance de la ciencia que haya personas como tu o Sa**** que estén “vigilantes” y les digan claramente a los físicos teóricos que teorías deben ser abandonadas. Por supuesto esta labor es imprescindible y se podría resumir en varios pasos fundamentales: avisar cuando una hipótesis lleva ya un tiempo sin ser confirmada/refutada, exigir el abandono de su estudio, exclamar claramente “ya lo avisé yo” si alguna de estas teorías es refutada y lo más fundamental: nunca proponer alternativas 😀 Además, si es necesario se puede proponer la eliminación total de los departamentos de física teórica e incluir a sus integrantes en cosas más prácticas como el bricolaje o la alfarería 😀 Resumiendo: gracias por vuestra labor, sin vosotros los físicos estarían perdidos, estarían “lost in math”. Thanks a lot. / mode ironic off /

        1. Exactamente Pelau. Es un insulto al espíritu científico y en particular a la física teórica que se premie a personas que promueven tan abiertamente el pensamiento anti-científico.

          Afortunadamente los premios “grandes” (como el Breakthrough y la medalla Dirac) siguen premiando a científicos que en verdad lo merecen 🙂

          1. ¿Por qué será que ponéis asteriscos en el nombre de una reputada física que ha escrito más publicaciones y papers que todos los lectores de este blog y su propio autor juntos?

            En fin. Hay dogmatismo en todas partes. Esencia humana me imagino.

          2. ¿Será porque incluso el reput*ado “físico” Nassim Haramein tiene más citas en Google Scholar de lo humanamente imaginable?

    2. Samu:

      ¿Sabes si quiera cuales eran sus pretensiones originales?, ¿Tienes idea de cual estúpido es tu comentario de “arrinconada”? ¿Una ventana de diecisiete órdenes de magnitud en la escala de los ev (de la escala electrodébil hasta la escala de planck) te parece que es tener arrinconada a una teoría?, ¿Sabes que “paper” y artículo se refieren a lo mismo? ;D

      Que pasión la tuya por denigrarte.

      1. Experimentalmente arrinconada. Lee bien mi comentario por favor. Puedes tener todos los órdenes de magnitud por explorar que quieras en teoría, pero si es imposible (o si llevaría siglos o milenios lograrlo) llegar a ellos en la práctica siento decir que sí, es una teoría arrinconada experimentalmente.

  2. Samu:

    Es a lo que me refería. Supersimetría NO está experimentalmente acorralada. La extensión supersimétrica mínima del modelo estándar es verificable (o falsable) posiblemente con los sucesores del LHC. De exactamente la misma forma en que el bosón de Higgs lo era en la época pre-LHC o las ondas gravitacionales en la era “pre-LIGO” ¿Estaban “experimentalmente arrinconados”?.

    La física BSM no aparece ¿Implica eso que la QFT como paradigma está “experimentalmente acorradala” y que es una idea fallida?, ¿Las GUTs lo están?. Date cuenta cual enfermos y absurdos son tus razonamientos.

    1. SAMU,
      TE DIERON UNA PALIZA POR TONTO, DIGO POR TUS COMENTARIOS TONTOS.
      planck, POR SU PARTE, SE MUERE EN UN MÍNIMO LOCAL Y GRITA QUE TODO ESTA MAL.

    2. Samu siempre eludiendo los argumentos racionales y jamás hablando de ciencia (porque no sabe y sus lesiones mentales no lo permiten).

      Repito: Que pasión la tuya por exhibir tus discapacidades intelectuales.
      Sigue la recomendación de Planck: Ve a deprimirte con Sa**** , ojalá te de la satisfacción que tanta falta te hace.

  3. Supongo que las partículas supersimétricas tendrían diferente vida media que sus parejas, pues si fueran estables se podrían encontrar en los rayos cósmicos. Tampoco pueden formar parte de la materia oscura pues al tener carga eléctrica serían “visibles”. Es bastante raro, pero entiendo que como la física está ahora a oscuras desde el punto de vista experimental, desde el lado teórico hay que ir explorando en direrentes direcciones a ver si da con algo.

    1. Pepe, la supersimetría tiene que estar rota a baja energía, es decir, la masa y por tanto la vida de las partículas compañeras es diferente de la de las partículas. Por otro lado, la supersimetría introduce una “carga” (llamada R), así la partícula compañera de menor masa tiene que ser estable; un candidato neutro (como un neutralino, un gaugino o incluso un gravitino) explicaría de forma perfecta la materia oscura (pero como es obvio aún no ha sido encontrada).

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