本文提供了有关超对称搜索的当前结果（2013年）的信息-有关可能超出已知粒子和相互作用范围的几种推测性想法之一。 超对称性是可以解决所谓的“
自然性 ”问题（与“
量表等级问题 ”密切相关）的一种选择（最流行，也许是最受批评的，但不是唯一的选择）。 为什么引力比其他相互作用那么弱？ 为什么与最小的黑洞相比，希格斯粒子的质量如此之小？
2011年中期，当大型强子对撞机（LHC）尚年轻时，我的同事约翰·康威（John Conway）
在他的博客上
宣布了超对称性（特别是，超对称性是解决自然问题的一种方法，我将其称为“自然超对称性”，欧盟））实际上，它被LHC的ATLAS和CMS实验获得的数据所拒绝。 快速浏览和几分钟就足以理解该声明是错误的-到目前为止，人们仍在继续寻找欧盟的迹象这一事实证明了这一点。 为什么拒绝欧盟如此困难？ 因为这个主题有很多选择-超对称的很多选择都可以解决自然之谜。 要将它们全部排除，将需要大量工作！ 比过去几个月在大型强子对撞机收集的数据多得多。
到2012年中期，我们收到的数据多了五倍，并且在整理数据方面做了大量的工作，我们意识到情况有点复杂。 这次，花费了大约几个小时的时间，才了解到ATLAS和CMS的结果并没有拒绝欧盟。 有两个困难。 首先是LHCb实验的一项非常重要的测量结果（尽管实验者设法使公众两次困惑，但错误地指出他们排除了欧盟的可能性，或者至少“将其送往了医院”，这是物理学领域最无意义的陈述之一，我听到了）。 第二个发现是126 GeV希格斯粒子，它的重量足以满足欧盟的要求，但又太重而无法适合其最简单的变体。 然而，现在就欧盟或其他任何事情发表任何具体声明还为时过早。
今天（2013年），我们正在发生什么？ 2011年花了几分钟，2012年花了几个小时，2013年花了六个月的时间。 事实证明，2012年在ATLAS和CMS收集的数据量大得多，实验人员不得不花更多的时间试图突破它们。 经过所有的努力，有可能了解哪些超对称变量被排除，哪些未被排除。 最后，我们能够开始就超对称性的自然变体得出重要的结论，尽管还不完整。
就像我说过的那样，超对称具有大量的选择，每种选择对LHC的实验都略有不同。 原则上，使用ATLAS和CMS的现有数据，您可以对EU做出某些声明，这些声明并非特定于超对称选项的任何特定子类-但是可以做出适用于所有（或非常大类）EU理论的声明吗？ 我和我的同事在
我们的科学工作中回答了这个问题。
我们已经证明答案将是。 这个“是”是有限的，因为存在几个小的逻辑漏洞，但我要强调-很小的漏洞。 与2012年相比，这是一个重大改进，因为通过这些漏洞可以引导卡车。 这是我们的论点：
首先，我们假设要处理的是自然的超对称形式，其中要求
希格西诺 （希格斯粒子的理论超级
伙伴 -希格斯粒子的五个超级
同伴 ）的质量不超过400 GeV / s
2 。 这是一个相当保守的要求-大多数欧盟选择都要求粒子要轻得多。
其次，我们假设胶粘剂（胶粘剂超级伙伴）在以下意义上对我们可用：它们的质量不超过1400 GeV / s
2 ，并且足够小，因此我们可以在2011-2012年的数据收集过程中获得几个这样的颗粒。
然后，我们注意以下几点：如果何时以及何时在质子碰撞中的大型强子对撞机上获得了胶质糖，那么在几乎所有具有胶质糖质的EU模型中，都会发生以下一种或多种现象：
- 缺少侧向动量。 明显的迹象表明，碰撞会同时产生可观察和不可观察的粒子，而可观察的物体显然会反弹出我们看不见的粒子。
- 上夸克和反夸克：相当重的粒子（上夸克的质量为175 GeV / s 2 ），经常衰减成电子或介子，中微子（不可观察到）和下夸克（或其反粒子）。
- 大量高能基本粒子：夸克，反夸克，胶子，轻子，抗斜子或光子。 典型的数目是每胶醇3至10个基本粒子，因此在质子-质子碰撞中为6至20个粒子。
最后，我们指出，在ATLAS和CMS上，对所有这些实验特征的搜索均有效且几乎没有假设就进行了。 前两个信号的搜索是如此精确，以至于几乎不可能错过EU模型，其中胶水的质量不超过1000 GeV / s
2 ，有时胶水的质量可以达到1200 GeV / s
2 ，其中胶水会衰减到上夸克，并且会缺少横向动量。 如果在胶水的衰变过程中出现了几个上夸克，几乎没有缺失的横向动量，但是有许多夸克，反夸克和胶子，那么对胶水质量的限制就会变弱-大约在800 GeV / s
2左右 ，但通常它们仍然是在1000 GeV / s
2左右 。 我们还指出了如何在最后一个类别中改善对gluino的搜索。
这套观察结果不包括大多数的欧盟变种，其中胶质糖质量在我们可以接近的区域内，最高或在1000 GeV / s
2左右 。 只有糖蛋白含量较高或糖蛋白降解的选件（其中未观察到上述三个迹象）或不自然地重的希格斯诺（Higgsino）选件不会落在这里。 结果总结在下图中。 重要的是，与早期的超对称搜索不同，它基于最流行的超对称版本的三个关键假设：
- 在任何过程中，超级伙伴的数量只能改变偶数。
- 最轻的超级伙伴（如下文第1段所述是稳定的）是我们知道的粒子的超级伙伴（因此，为了避免与可用数据冲突，这是不可观察到的中性或sneytrino）。
- 受到强大核相互作用的超级伙伴比我们已知的其他粒子超级伙伴要重得多。
即使我们拒绝任何或所有这些假设，我们的结果也仍然适用。 同样，我们也不认为超对称性是“最小的”-也就是说，我们仅需发现已知粒子的超级伙伴（以及超对称性所需的其他希格斯粒子）。
垂直是希格西诺的质量，水平是胶合质量。 图的顶部是令人不快的不自然结果。 左下角几乎完全覆盖，然后，从800到1000 GeV / s
2-一些已知的间隙，然后是大的间隙，然后从1400 GeV / s
2-未知领域。
在这一方面，如何表征对自然超对称性的搜索？ 您可以说他们完成了3/4。 对于可以在2011-12年度获得的不含胶粘剂的欧盟选择权，对其他超级伙伴粒子进行了大量搜索-但是，正如我的同事Jared Evans和Eugene Katz
所表明的那样 ，目前还不能称之为全面覆盖。 例如，对于上夸克有很多搜索，对于上夸克有超级伙伴，但是每个人都必须对上夸克如何衰减进行某些假设。 对于这种细分，有一些机会不受当前搜索方法的限制。 Higgsino和其他类似的超级伙伴粒子也是如此。
直到大型强子对撞机以13 TeV的能量与质子碰撞工作了两年多后，才能几乎完全确定地排除欧盟，并且这项工作将在2015年才开始[从2015年至2017年，大型强子对撞机确实与使用此计算出的容量，当前正在处理结果/大约。 翻译]。 到2017年，我们将必须获得不包括胶质质量最高为1600-1800 GeV / s
2的几乎所有欧盟变体的数据（当然，如果我们没有打开任何选择）。 届时，对上排和Higgsino的限制也将更加严格，这将为超对称留下很少的空间。
我想在我们的逻辑中提到几个漏洞。 其中最大的假设是我们认为，在胶醇衰减期间，不会出现新的长寿命粒子或其他奇怪现象。 这样的功能将需要一套完全不同的策略，并且在不了解检测器如何测量长寿命粒子的细节的情况下很难对其进行研究-该主题相当复杂。 对于某些类型的长寿命粒子，现有搜索非常适合，而对于另一些类型则根本没有进行搜索-因此，该主题的涵盖范围非常零碎。 此外，我们假设丁丙诺，希格西诺和所有其他小质量超级伙伴的质量不在几十GeV / s
2宽的非常窄的间隙中。 对于这种情况，除了我们采取的措施外，还需要采取其他特殊措施-但是，目前尚不清楚欧盟内部事件的发展是否可能。 最后，从原则上讲，人们可以想象到胶合糖的复杂分解，会混淆任何现代搜索方法。 这种衰变是否可能存在是一个单独的理论研究的问题。 可能还有其他漏洞，但是我们认为它们足够小。
对于那些不是专家的人来说，重要的是要了解ATLAS或CMS实验人员说“我们已经完成了对X的搜索”，其中X是某种种类，现象或想法的粒子，这并不意味着该搜索对于Y（Y与X截然不同），Y不一定是没有用的。实验人员正在寻找超对称性，这不仅是因为可以找到超对称性，而且还因为他们使用的策略可以为我们和其他方面带来机遇。 反之亦然，有时搜索与超对称性不相关的内容对于搜索超对称性的某些变体很有用。
简而言之，即使您真诚地相信X不存在，也不表示您需要假设对X的搜索完全是浪费时间。 无需批评实验人员丢失了“寻找超对称性”或“额外尺寸”或其他时间。 相同的搜索对于发现或排除许多其他理论非常有用且必要。 例如，在工作中，我们表明，一定程度地寻找其他空间尺寸（更精确地来说，寻找微观的，即刻蒸发的黑洞）是消除胶质糖最有效的方法之一，胶质糖会在其中消失，许多基本粒子都会出现。
最后，我想认为我们的结果是朝着理解ATLAS和CMS告诉我们的有关粒子物理学的方向迈出了一步，以及将来将有必要进行搜索。 一个可能的教训是，在许多情况下，对一种普遍现象进行少量的广泛而全面的搜索将比对一种特定现象的大量极度优化和非常狭窄的搜索更为有效。 在后一种情况下，仍然存在更多的漏洞，如果它们没有被发现，那么就得出关于世界运转方式的一般性和坚定的结论而言，它们比第一种情况的用处不大。