Supersimetria, denumită adesea SUSY în comunitatea științifică, este o teorie în fizica particulelor care încearcă să țină seama de lipsa materiei sau a materiei întunecate din univers și de a unifica gravitația cu celelalte trei forțe fundamentale ale naturii, care sunt electromagnetismul și cel slab. și forțe nucleare puternice. Conceptul din spatele supersimetriei este un aspect al teoriei corzilor care poate fi testat cu tehnologia actuală a acceleratorului nuclear într-o oarecare măsură și afirmă că toate particulele subatomice care poartă o forță sunt egalate cu particulele subatomice care au masă. Un exemplu în acest sens este bosonul, despre care se crede că este un purtător de forță supersimetric pentru cel al particulei de materie cunoscută sub numele de fermion.
În timp ce teoria supersimetriei rezolvă multe probleme fundamentale descoperite în modul în care se comportă particulele elementare, nu a existat nicio dovadă directă care să o susțină din 2011. Large Hadron Collider (LHC), care, din 2011, este cel mai mare accelerator de particule. construit pe Pământ și constă din 17 mile (27 de kilometri) de tunel sub granița franco-elvețiană, a efectuat un experiment direct în august 2011 pentru a detecta efectele de supersimetrie și nu a găsit nicio dovadă care să susțină teoria. Acest lucru este în contrast cu indicațiile promițătoare anterioare ale acceleratorului de particule Tevatron, care sugerau că supersimetria ar putea fi observată în dezintegrarea particulelor subatomice B-mezon. Tevatron este un accelerator de 3.9 mile (6.28 kilometri) situat la Fermilab în afara Chicago, Illinois, în SUA.
Conceptul de particule partenere într-o mare teorie a supersimetriei a evoluat în fizica particulelor de 20 de ani. Cercetătorii pun acum la îndoială fundamentul teoriei, deoarece experimentele de susținere la LHC, care ar fi trebuit să ofere și unele dovezi pentru a susține teoria, nu au făcut-o. Teoria a fost atractivă pentru fizicieni de ceva timp, deoarece permite o testare de bază a aspectelor teoriei corzilor care de altfel sunt mult peste capacitățile tehnologiei umane pentru viitorul apropiat.
Teoria ar putea explica, de asemenea, marele mister a ceea ce este materia întunecată, care reprezintă aproximativ 25% din univers, cu încă aproximativ 70% atribuită energiei întunecate. Toată materia și energia normală care sunt observabile de știința convențională reprezintă mai puțin de 5% din masa și energia totală a universului. Teoria supersimetriei ar explica, de asemenea, prezența conceptului de boson Higgs. Bosonii sunt particule ipotetice care au fost prelucrate în calcule pentru a rezolva problemele cu modelul standard în fizica particulelor, dar sunt singura particulă subatomică sau elementară care nu a fost observată în experimentele de fizică din 2011.
Deși versiunile simple ale supersimetriei pot fi acum excluse ca probabile, sunt luate în considerare și alte abordări complexe ale acesteia. Cea mai fundamentală dintre particulele elementare, quarcul, ar avea, de asemenea, un partener supersimetric cunoscut sub numele de squark, care ar fi potrivit individual cu fiecare dintre cele șase arome de quarc, care sunt sus, jos, ciudat, farmec, jos și sus. Alți parteneri supersimetrici, dacă ar fi descoperiți vreodată, ar fi gravitino-ul potrivit cu gravitonul, fotino-ul potrivit cu fotonul, gluino-ul potrivit cu gluonul și alții. Chiar și particulele subatomice binecunoscute ar avea parteneri de supersimetrie, cum ar fi electronul, care ar avea un selectron ca superpartener.