Fysikernas anmärkningsvärda upptäckter och teorier sedan 1930 -talet har visat att all materia i universum är gjord av ett litet antal grundläggande byggstenar som kallas grundläggande partiklar. Dock, det här är inte hela historien. Supersymmetri är en hypotes i högenergifysik som syftar till att fylla några av luckorna.

Hajime Moriya från Institute of Science and Engineering vid Kanazawa University har visat att för en utökad version av en banbrytande modell inom icke-relativistisk supersymmetri-Nicolai supersymmetriska fermiongitter modell-supersymmetri bryts för varje icke-nollvärde av en viss justerbar konstant.

Supersymmetri förutspår att två grundläggande klasser av grundläggande partiklar, fermioner och bosoner, följa med varandra i samma representation. Fermions, som kvarker, har en halv centrifugeringsenhet, som är en inneboende form av vinkelmoment, och bosoner, som fotoner, har noll, ett, eller två centrifugeringsenheter. 1976, Hermann Nicolai föreslog fermiongittermodellen, som är gjord av fermioner utan bosoner, men supersymmetri är fortfarande nöjd.

Nicolais ursprungliga modell förlängdes av Noriaki Sannomiya et al., som visade att för alla nollställbara konstanta g ∈ ℝ på ändliga system, supersymmetri går sönder. Dock, i gränsen för oändlig volym, de verifierade att supersymmetri förstörs endast när g> g0 ≔ 4/π. "Denna begränsning av parameter g verkar vara teknisk, "säger Moriya, "och dess betydelse i termer av fysik är oklar."

Så, Moriya betraktade spinless fermioner över ett oändligt förlängt gitter och tog bort begränsningen på g vid gränsen för oändlig volym. Moriya visade att för alla icke -noll g, den utökade Nicolai -modellen bryter supersymmetri dynamiskt. Dessutom, den ursprungliga Nicolai -modellen har visat sig ha mycket degenererad vakua, även känd som supersymmetriska grundtillstånd. Moriya bevisade också att för alla icke -noll g, energitätheten för alla homogena marktillstånd för den utökade Nicolai -modellen är strikt positiv.

"Även om supersymmetri bryts för alla ändliga undersystem, det kan återställas i gränsen för oändlig volym, "förklarar Moriya, "som exemplifieras av någon kvantmekanisk modell med supersymmetri." Så, Moriya visade att en sådan restaurering inte sker för den utökade Nicolai -modellen. "Brytningen av supersymmetri verifieras på ett ganska modelloberoende sätt genom att tillämpa C*-algebraiska tekniker, som inte verkar vara välkända inom fysikgemenskapen, "tillägger Moriya.