Browse By

SUSY oh SUSY (Bahagian 1)

Siapa pulak SUSY ni kan? Tiba-tiba pulak admin sebut SUSY, haa untuk yang tak tahu SUSY ni adalah singkatan kepada Supersymmetry, mesti ramai yang tak pernah dengar kan, symmetry ( simetri ) pernah lah dengar. Okay lah, sebelum kita pergi lagi mendalam pasal si SUSY ni, elok lah kita mula dari awal balik untuk memudahkan pemahaman. Korang semua dah baca artikel Atomos? Kalau dah boleh skip part ni, kalau belum, admin akan cuba seringkas mungkin untuk terangkan mengenai atom dan zarah.

Jadi macam yang kita tahu, atom, merupakan unit yang paling kecil untuk membuat satu jirim, kalau korang semua tengok jadual berkala ( periodic table ) kimia, itu semua senarai atom lah tu. Kita ada atom helium, hydrogen, sodium dan macam-macam lagi. Apa yang membuatkan atom-atom ini berlainan antara satu sama lain ada bilangan proton, elektron dan neutron mereka. Setiap atom terdiri daripada proton dan neutron di bahagian tengah, dan diorbit oleh elektron. Kita sangka proton, elektron dan neutron ni lah yang paling kecil, tapi sebenarnya ada yangl lagi kecil, iaitu, kuark dan gluon. Kuark ini adalah zarah sub-atomik yang membina proton dan neutron, manakala gluon ini adalah ‘gam’ yang melekatkan kuark-kuark itu tadi. Anda juga boleh rujuk artikel Tarik Tertarik untuk kefahaman lebih mendalam.

Jadi berdasarkan unit-unit paling kecil dalam atom ni, maka terbitlah jadual berkala untuk fizik yang dipanggil standard model. Standard model ni sama macam jadual berkala kimia, cuma dalam kuantiti yang sikit sahaja. Kalau jadual berkala ada 118 element, tapi standard model ada 17 je, sikit je kan? Admin rasa korang pun boleh hafal dalam masa 5 minit. Kandungan di dalam standard model adalah seperti gambar di bawah. Korang semua boleh nampak ada kuark, elektron, gluon macam yang dah diceritakan atas tadi, dan beberapa penambahan lain. Standard model ini digunakan untuk menjelaskan mengenai tingkah laku jirim, tapi masih ada yang tak boleh dijelaskan oleh standard model ini.

Setakat ni boleh faham kan? Baiklah, dalam standard model ni kita boleh bahagikan kepada 2 kumpulan besar, iaitu kumpulan fermion ( warna ungu dan hijau ) yang menghasilkan jirim dan kumpulan boson ( warna merah dan kuning ) yang menghasilkan daya. Untuk maklumat lanjut mengenai fermion dan boson boleh rujuk artikel Atomos.

Okay cukup untuk itu, kita balik pada supersymmetry, tapi sebelum tu kita kena faham apa itu symmetry ( simetri ) dulu. Kita ambil contoh persamaan 9+4=13 kalau kita tukar kan posisi 4 dan 9 tu ( 4 + 9 ) jawapannya masih lagi 13, ini membawa maksud persamaan tersebut adalah simetri. Untuk kes standard model pula, ianya lebih rumit dan admin akan sedaya upaya untuk memudahkan pemahaman. Kita lihat gambar di bawah ini

Untuk menjelaskan tingkah laku sesuatu menggunakan standard model, apa yang diperlukan ialah satu persamaan yang menjelaskan daya ( force ) dan satu persamaan yang menjelaskan matter ( jirim ) maka terhasilah satu persamaan yang menjelaskan sesuatu fenomena ( fermion boson interaction ). Jadi kita cuba pecahkan persamaan di dalam gambar di atas pada 3 bahagian, ‘Equation’ ( persamaan besar) = Bahagian 1, ‘Force’ (daya) = Bahagian 2 dan ‘Matter’ (jirim) = Bahagian 3. Setiap bahagian mempunyai identiti tersendiri iaitu warna ( secara analogi ). Jadi apabila kita cuba untuk alihkan ‘Force’ dan ‘Matter’ seperti yang kita lakukan pada 9+4, persamaan tersebut tidak akan simetri.

Ini kerana warna pada bahagian tidak sama untuk ‘Matter’ dan ‘Force’ seperti pada awalnya, dan ini menjukkan persamaan ini tidak simetri. Jadi macam mana nak capai simetri? Daripada soalan itu lah lahirnya prinsip Supersymmetry ( Supersimetri ). Apabila kita tambah setiap bahagian dengan ‘Force’ dan ‘Matter’ yang baru  dengan warna yang berbeza daripada asal, maka persamaan tersebut akan menjadi simetri.

Kesimpulan?
Jeng jeng jeng, ini lah yang dinamakan supersimetri. Jadi apa hasilnya admin? Haaa nampak kan ada penambahan ‘force’ dan ‘matter’ yang baru? Jadi prinsip supersimetri ni mencadangkan yang standard model kita ni ada kembar yang dipanggil sparticle ataupun superpartner. Ini bermakna ada 17 atau lebih lagi zarah subatomik yang baru dan belum ditemui. Secara atas kertas teori ni seperti meningkatkan lagi pemahaman saintis terhadap alam semesta kerana teori ini mampu menjelaskan jirim gelap ( dark matter ) kenapa wujudnya higgs boson, kenapa daya graviti lebih lemah berbanding daya-daya lain, dan banyak lagi misteri yang masih menjadi tanda tanya.

Standard model sememangnya boleh menjelaskan semua interaksi yang berkaitan dengan daya dan jirim, namun seperti yang telah diperkatakan di dalam  artikel Kegelapan Yang Berat , alam semesta kita terdiri daripada 4 peratus jirim, 24 peratus jirim gelap dan 72 peratus tenaga gelap, jadi dengan standard model kita hanya mampu memahami sebahagian yang sangat kecil sahaja mengenai alam semesta kita. Dengan adanya supersimetri ini mungkin lebih banyak misteri alam yang dapt dirungkai.

Admin rasa cukup sahaja lah sampai sini dulu buat masa ni, kerana tajuk ni mungkin agak berat, tetapi admin dah cuba sedaya upaya dah nak permudahkan. Korang boleh juga tengok video mengenai supersimetri ni sebab admin pun sedikit sebanyak cedok ilmu daripada video ni What is Supersymmetry?

Sekian sahaja untuk bahagian 1, kita jumpa di bahagian 2!