hierarkiproblemet

Det er kjent innen kvantefeltteori at skalare elementærpartikler, altså partikler som har spinn-0, er svært sensitive for kvantemekaniske korreksjoner til partikkelmassen. Før oppdagelsen av Higgbosonet var man usikker på om slike partikler i det hele tatt kunne eksisterte. Massen til skalare partikler vil få bidrag som er direkte proporsjonal med massen til alle andre tyngre elementærpartikler.

Fordi man har gode grunner til å anta at det må finnes meget tunge partikler med masse rundt Planckmassen vil Higgsbosonet få korreksjoner som er femten størrelsesordner større enn den faktisk målte massen. Det er en logisk mulighet at det finnes slike store bidrag med motsatte fortegn som på mirakuløst vis kansellerer hverandre, og gir den målte massen, men det betyr at det finnes en utrolig fintuning av alle massene til elementærpartiklene. Dette er noe mange fysikere er ukomfortable med å akseptere. Problemet kalles hierarkiproblemet fordi det oppstår som en konskvens at det er et stort gap (hierarki) mellom massene til de kjente elementærpartiklene på elektrosvak skala slik som Higgsbosonet, og Planckskalaen.

En av de mest populære løsningene på dette problemet er innføringen av supersymmetriske partikler. Det kan vises at i en modell med supersymmetri vil bidragene fra de vanlige partiklene og deres supersymmetriske partnerpartikler automatisk kansellere hverandre uten at de må fintunes, man sier at kanselleringen er naturlig.

• partikkelfysikk
• supersymmetri