O modelo padrão da física de partículas é a melhor explicação até o momento de como o universo funciona no nível subnuclear e ajudou a explicar, corretamente, as partículas elementares e as forças entre eles. Mas o modelo está incompleto, exigindo "extensões" para resolver suas deficiências.

Owen Long, professor de física e astronomia da Universidade da Califórnia, Riverside, é um membro chave de uma equipe internacional de cientistas que explorou a supersimetria, ou SUSY, como uma extensão do Modelo Padrão. Ele também é membro do Compact Muon Solenóide, ou CMS, Colaboração no Large Hadron Collider no CERN em Genebra. CMS é um dos grandes detectores de captura de partículas do CERN.

"Os dados de nossos experimentos CMS não nos permitem afirmar que encontramos SUSY, "Long disse." Mas na ciência, não encontrar algo - um resultado nulo - também pode ser emocionante. "

Uma teoria da física além do modelo padrão, SUSY se refere à simetria entre dois tipos de partículas elementares, bósons e férmions, e está vinculado a seus giros. SUSY propõe que todas as partículas fundamentais conhecidas são mais pesadas, contrapartes supersimétricas, com cada parceiro supersimétrico diferindo de sua contraparte do Modelo Padrão por meia unidade de spin. Isso dobra o número de tipos de partículas na natureza, permitindo muitas novas interações entre as partículas regulares e novas partículas SUSY.

"Esta é uma grande mudança no modelo padrão, "Disse por muito tempo." A extensão pode fornecer respostas a algumas das questões fundamentais que ainda não foram respondidas, tais como:O que é matéria escura? "

O modelo padrão não explica a gravidade nem a matéria escura. Mas no caso deste último, SUSY oferece um candidato na forma da partícula supersimétrica mais leve, que é estável, eletricamente neutro, e interagindo fracamente. A invocação de SUSY também explica naturalmente a pequena massa do bóson de Higgs.

"A descoberta das elusivas partículas SUSY proporcionaria uma visão extraordinária da natureza da realidade, "Long disse." E seria um momento revolucionário na física para experimentalistas e teóricos. "

No CMS, Long e outros cientistas esperavam encontrar evidências das partículas SUSY examinando os sinais de sua decadência, medidos por um desequilíbrio de energia chamado energia transversal ausente. Quando eles examinaram os dados, eles não encontraram sinais do desequilíbrio de energia esperado na produção de partículas SUSY.

"Nós, Portanto, não tem evidências de SUSY, "Long disse." Mas talvez SUSY esteja lá, e está apenas mais oculto do que se pensava inicialmente. É verdade que não encontramos nada novo, o que é decepcionante. Mas ainda é um progresso científico muito importante. Agora sabemos muito mais sobre onde SUSY não existe. Nosso resultado nulo nos motiva a fazer um trabalho de acompanhamento e nos orienta para onde olhar a seguir. "

Long explicou que ele e seus colegas cientistas procuram o SUSY há muito tempo por meio de uma técnica baseada em uma conexão com a matéria escura.

"Esses esforços não encontraram partículas SUSY, "disse ele." Nosso novo resultado envolve uma abordagem completamente diferente, desenvolvido ao longo de alguns anos e impulsionado por nosso interesse em buscar o SUSY de novas maneiras. Embora não tenhamos encontrado nenhuma evidência de SUSY, ainda há interesse em explorar a ideia de que SUSY poderia existir de maneiras que são mais difíceis de encontrar. Já temos medições preliminares nas quais estamos trabalhando. "

Long foi financiado por uma bolsa do Departamento de Energia. Ele foi acompanhado por outros três cientistas seniores de outras instituições na pesquisa.

A UCR é um membro fundador do experimento CMS - uma das apenas cinco instituições dos EUA com essa distinção.

O artigo de pesquisa é intitulado "Pesquisa por quadrantes superiores em estados finais com dois quarks superiores e vários jatos de sabor leve em colisões próton-próton em s√ =13 TeV." Foi submetido ao jornal Revisão Física D .