Den store Hadron Collider, verdens største og mest berømte partikelaccelerator, åbner igen i marts efter en årelang opgradering. Så hvad er den første forretningsorden for den genstartede collider? Intet mindre end at lede efter en partikel, der tvinger fysikere til at genoverveje alt, hvad de tror, de ved om, hvordan universet fungerer.
Siden anden halvdel af det tyvende århundrede har fysikere brugt fysikens standardmodel til at beskrive, hvordan partikler ser ud og fungerer. Men selvom modellen forklarer stort set alt, hvad forskere har observeret ved hjælp af partikelacceleratorer, tegner den ikke alt, hvad de kan observere i universet, inklusive eksistensen af mørkt stof.
Det er her supersymmetri, eller SUSY, kommer ind. Supersymmetri forudsiger, at hver partikel har det, som fysikere kalder en "superpartner" - en mere massiv subatom-partnerpartikel, der fungerer som en tvilling af den partikel, vi kan observere. Hver observerbar partikel ville have sin egen slags superpartner, sammenkæde bosoner med "fermioner", elektroner med "selektroner", kvarker med "squarks", fotoner med "photinos", og gluoner med "gluinos."
Hvis forskere kunne identificere en enkelt superpartikel, kunne de være på vej til en mere komplet teori om partikelfysik, der tegner sig for underlige uoverensstemmelser mellem eksisterende viden og observerbare fænomener. Forskere brugte Large Hadron Collider til at identificere Higgs bosonpartikler i 2012, men den opførte sig ikke helt som de forventede. En overraskelse var, at dens masse var meget lettere end forudsagt - en inkonsekvens, der kunne forklares ved eksistensen af en supersymmetrisk partikel.
Forskere håber, at den genstartede - og mere kraftfulde - LHC afslører netop en sådan partikel. ”Højere energier ved den nye LHC kunne øge produktionen af hypotetiske supersymmetriske partikler kaldet gluinos med en faktor på 60, hvilket øger chancerne for at finde det, ” rapporterer Emily Conover for Science .
Hvis LHC skulle afsløre en enkelt superpartikel, ville det ikke bare være en sejr for supersymmetri som en teori - det kunne være et skridt i retning af at forstå oprindelsen af vores univers. Men det kan også skabe en masse arbejde for forskere - når alt kommer til alt er et supersymmetrisk univers et, der vil indeholde mindst dobbelt så mange partikler. Michael Williams fra Massachusetts Institute of Technology fortæller BBC, at han er klar til udfordringen, men indrømmer, at det kunne være vanskeligt:
At finde en hvilken som helst partikel, der kan være en kandidat med mørk materie, er rart, fordi vi kunne begynde at forstå, hvordan det påvirker galaksen og universets udvikling, men det åbner også døren til hvad der er på den anden side, som vi ikke har nogen idé om, hvad er der.
