Τρεις θεωρητικοί φυσικοί έχουν κερδίσει το Βραβείο Σημαντικής Ανακάλυψης στη Θεμελιώδη Φυσική για την ανάπτυξη ενός τρόπου σύνδεσης της γενικής σχετικότητας με τη σωματιδιακή φυσική, που ονομάζεται υπερβαρύτητα. Το βραβείο έλαβαν οι φυσικοί Sergio Ferrara, Daniel Z. Freedman και Peter van Nieuwenhuizen, οι οποίοι άρχισαν να αναπτύσσουν τη θεωρία της υπερβαρύτητας στο CERN και την ολοκλήρωσαν το 1976 στο Πανεπιστήμιο Stony Brook στη Νέα Υόρκη. Η θεωρία δεν έχει αποδειχθεί πειραματικά, αλλά κυριαρχεί επί δεκαετίες από τότε που προτάθηκε για πρώτη φορά.
Ένα από τα μεγαλύτερα αινίγματα στη φυσική είναι η σύνδεση μεταξύ της κατανόησης των κανόνων του μεγα-κόσμου που μπορούμε να δούμε και των κανόνων του υποατομικού κόσμου.
Ο κόσμος μας διέπεται από τη γενική σχετικότητα, η οποία θεωρεί τη βαρύτητα σαν τα αποτελέσματα της μάζας των αντικειμένων που αλλοιώνουν και συστρέφουν το χωροχρόνο. Ο κόσμος της φυσικής των σωματιδίων, από την άλλη πλευρά, εξετάζει τα σωματίδια φορείς των δυνάμεων (ισχυρή, ασθενής, ηλεκτρική)- και αγνοεί πλήρως τη βαρύτητα.
Η υπερβαρύτητα βασίζεται στην υπερσυμμετρία, που ολοκληρώνει το Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής των σωματιδίων, προσθέτοντας ένα πλήθος νέων σωματιδίων στο μείγμα. Η υπερβαρύτητα τώρα προχωρά την υπερσυμμετρία ένα βήμα παραπέρα προσθέτοντας τη βαρύτητα, μέσω δύο νέων σωματιδίων που ονομάζονται γκραβιτόνιο και γκραβιτίνο (graviton – gravitino), καθώς και μια νέα μαθηματική ερμηνεία του χωροχρόνου.
Οι νικητές θα λάβουν 3 εκατομμύρια δολάρια σε χρηματικό έπαθλο και θα λάβουν το βραβείο σε μια τελετή.
Με την προσθήκη νέων διαστάσεων στο χωροχρόνιο, η υπερβαρύτητα άνοιξε την πόρτα για τη θεωρία των χορδών και ενίσχυσε την ιδέα της υπερσυμμετρίας. Ακόμη και οι θεωρίες σχετικά με τις κβαντικές οπές και τα ολογραφικά σύμπαντα είναι χρεωμένες στην προηγούμενη δουλειά που έγινε για την υπερβαρύτητα.
Οι ιδέες της υπερσυμμετρίας και της υπερβαρύτητας είναι επιτακτικές – τόσο επιτακτικές ώστε οι φυσικοί ψάχνουν ακόμα πειραματικά στοιχεία που μπορούν να επιβεβαιώσουν τις προβλέψεις τους.
Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι οι ενδείξεις αυτών των σωματιδίων θα μπορούσαν να εμφανιστούν στα πειράματα του Μεγλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC). Μέχρι στιγμής, δεν έχουν ακόμη εμφανιστεί. Σήμερα, οι φυσικοί διευρύνουν τις αναζητήσεις τους για να αναζητήσουν μη παραδοσιακές υπογραφές νέων σωματιδίων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που προβλέπονται από την υπερσυμμετρία και την υπερβαρύτητα. Επίσης, μετρούν με ακρίβεια τις γνωστές διαδικασίες για να δουν αν υπάρχουν ασυμφωνίες με τις προβλέψεις του Τυποποιημένου Μοντέλου.
Οι προγραμματισμένες αναβαθμίσεις στο LHC στα μέσα του 2020 θα παράσχουν στους φυσικούς μια τάξη μεγέθους περισσότερα δεδομένα για να συνεχίσουν να ψάχνουν για τυχόν νέα σωματίδια που θα μπορούσαν να βρεθούν εκεί έξω.
“Χρειάστηκαν σχεδόν 60 χρόνια για να ανακαλύψουμε το μποζόνιο Higgs μετά την πρόβλεψή του”, λένε. “Θα χρειαστούμε ένα παρόμοιο χρονικό διάστημα για την υπερβαρύτητα”.
