Large Hadron Collider, akselerator partikel terbesar dan paling terkenal di dunia, akan dibuka kembali pada bulan Maret setelah upgrade selama bertahun-tahun. Jadi, apa urutan bisnis pertama untuk collider yang di-reboot? Tidak kurang dari mencari partikel yang memaksa fisikawan untuk mempertimbangkan kembali semua yang mereka pikir tahu tentang cara kerja alam semesta.
Sejak paruh kedua abad kedua puluh, fisikawan telah menggunakan Model Standar fisika untuk menggambarkan bagaimana partikel terlihat dan bertindak. Tetapi meskipun model menjelaskan hampir semua yang telah diamati oleh para ilmuwan menggunakan akselerator partikel, itu tidak memperhitungkan semua yang dapat mereka amati di alam semesta, termasuk keberadaan materi gelap.
Di situlah supersimetri, atau SUSY, masuk. Supersimetri meramalkan bahwa setiap partikel memiliki apa yang oleh fisikawan disebut sebagai "superpartner" —sebuah partikel mitra sub-atom yang lebih masif yang bertindak seperti kembar dari partikel yang dapat kita amati. Setiap partikel yang dapat diamati akan memiliki jenis superpartner sendiri, memasangkan boson dengan "fermion, " elektron dengan "selectron, " quark dengan "squarks, " photon dengan "photinos, " dan gluon dengan "gluinos."
Jika para ilmuwan dapat mengidentifikasi partikel super tunggal, mereka bisa berada di jalur untuk teori fisika partikel yang lebih lengkap yang menjelaskan ketidakkonsistenan aneh antara pengetahuan yang ada dan fenomena yang dapat diamati. Para ilmuwan menggunakan Large Hadron Collider untuk mengidentifikasi partikel boson Higgs pada 2012, tetapi itu tidak berperilaku cukup seperti yang mereka harapkan. Satu kejutan adalah bahwa massanya jauh lebih ringan dari yang diperkirakan — sebuah inkonsistensi yang akan dijelaskan oleh keberadaan partikel supersimetrik.
Para ilmuwan berharap bahwa LHC yang direstart — dan lebih kuat — akan mengungkapkan partikel semacam itu. ”Energi yang lebih tinggi di LHC baru dapat meningkatkan produksi partikel supersimetri hipotetis yang disebut gluino dengan faktor 60, meningkatkan kemungkinan menemukannya, ” lapor Emily Conover for Science .
Jika LHC mengungkap superpartikel tunggal, itu tidak hanya akan menjadi kemenangan bagi supersimetri sebagai sebuah teori — itu bisa menjadi langkah untuk memahami asal usul alam semesta kita. Tetapi itu juga bisa menciptakan banyak pekerjaan bagi para ilmuwan — lagipula, alam semesta supersimetri adalah yang akan menampung sedikitnya dua kali lebih banyak partikel. Michael Williams dari Massachusetts Institute of Technology mengatakan kepada BBC bahwa dia siap untuk tantangan itu, tetapi mengakui bahwa itu mungkin rumit:
Menemukan partikel apa pun yang bisa menjadi kandidat materi gelap itu bagus karena kita bisa mulai memahami bagaimana itu mempengaruhi galaksi dan evolusi alam semesta, tetapi juga membuka pintu ke apa pun yang ada di sisi lain, yang kita tidak tahu apa disana.
