極小超対称標準モデル

極小超対称標準モデル( MSSM ) は、超対称性を実現する標準モデルの拡張です。 MSSM は、「現実」と一致する「[最小の] 数の新しい粒子状態と新しい相互作用」のみを考慮するため、極小の超対称モデルです。^{[1]超対称性は}ボソンとフェルミオンをペアにするため、標準モデルの粒子にはすべて (まだ発見されていない) 超パートナーが存在します。 発見された場合、このような超粒子は暗黒物質の候補となる可能性があり、^[2]大統一理論や弦理論の実現可能性の証拠となる可能性があります。大型ハドロン衝突型加速器^{[3] [4]}を使用して MSSM の証拠を見つけられなかったため、MSSM を放棄する傾向が強まりました。^[5]

MSSMはもともと1981年に弱スケールを安定化させ、階層問題を解決するために提案されました。^{[6]標準モデルの}ヒッグス粒子の 質量は量子補正に対して不安定であり、理論では弱スケールは観測されているよりもはるかに弱いはずであると予測されています。MSSMでは、ヒッグス粒子にはフェルミオンのスーパーパートナーであるヒッグシーノがあり、その質量は超対称性が正確な対称性である場合と同じです。フェルミオンの質量は放射的に安定しているため、ヒッグスの質量はこの安定性を継承します。ただし、MSSMでは、以下で説明するように、複数のヒッグス場が必要になります。

超対称性の発見を主張する唯一の明確な方法は、実験室で超粒子を生成することです。超粒子は陽子の100倍から1000倍重いと予想されるため、これらの粒子を生成するには膨大なエネルギーが必要であり、これは粒子加速器でのみ実現できます。テバトロンは、 2011年9月30日にシャットダウンされるまで、超対称粒子生成の証拠を積極的に探していました。ほとんどの物理学者は、超対称性が弱スケールの安定化に関与しているのであれば、LHCで発見されるに違いないと考えています。標準モデルの超パートナーは、スクォーク、グルーイノ、チャージノ、ニュートラリーノ、およびスレプトンの5つの粒子クラスに分類されます。これらの超粒子は、MSSMによって記述される相互作用とその後の崩壊を持ち、それぞれに特徴的なシグネチャがあります。

MSSM は、陽子の安定性を説明するためにR パリティを課します。未知の (および未指定の) ダイナミクスによって伝達されるラグランジアンに明示的なソフトな超対称性の破れ演算子を導入することで、超対称性の破れを追加します。これは、MSSM に 120 個の新しいパラメーターがあることを意味します。これらのパラメーターのほとんどは、大きなフレーバー変更中性電流や中性子と電子の大きな電気双極子モーメントなど、受け入れられない現象につながります。これらの問題を回避するために、MSSM は、すべてのソフトな超対称性の破れがフレーバー空間で対角的であり、すべての新しいCP 違反位相が消えると見なします。

標準モデルの他の理論的拡張よりも MSSM を優先する主な理由は 3 つあります。

• 自然さ
• ゲージカップリングの統一
• ダークマター

これらの動機は、さほど努力することなく明らかになるものであり、それが、MSSM が、テバトロンやLHCなどの衝突型加速器実験で発見される新しい理論の有力候補である主な理由です。

MSSM を提案した当初の動機は、標準モデルで 2 乗に発散する放射補正に対してヒッグス質量を安定化させることでした (階層問題)。超対称モデルでは、スカラーはフェルミオンに関連しており、同じ質量を持ちます。フェルミオンの質量は対数に発散するため、スカラー質量は同じ放射安定性を継承します。ヒッグスの真空期待値 (VEV) は、ラグランジアン内の負のスカラー質量に関連しています。ヒッグス質量への放射補正が実際の値よりも大幅に大きくならないようにするには、標準モデルの超パートナーの質量がヒッグス VEV (およそ 100 GeV) よりも大幅に重くならないようにします。2012 年に、ヒッグス粒子が LHC で発見され、その質量は 125～126 GeV であることがわかりました。

標準模型の超対称性がTeVスケールに近い場合、3つのゲージ群の測定されたゲージ結合は高エネルギーで統一される。^{[7] [8] [9]} MSSMゲージ結合のベータ関数は次のように与えられる。

ここで、SU(5)正規化で測定される係数は⁠${\displaystyle \alpha _{1}^{-1}}$3/5⁠標準モデルの正規化とは異なり、Georgi–Glashow SU(5)によって予測されます。

1つのループでのゲージ結合統一の条件は次の式が満たされるかどうかである 。 ${\displaystyle {\frac {\alpha _{3}^{-1}-\alpha _{2}^{-1}}{\alpha _{2}^{-1}-\alpha _{1}^{-1}}}={\frac {b_{0\,3}-b_{0\,2}}{b_{0\,2}-b_{0\,1}}}}$

驚くべきことに、これは の値の実験誤差と正確に一致しています。 ゲージ結合統一に関するこの条件を変えるループ補正が 2 つと、TeV スケールと GUT スケールの両方のしきい値補正があり、より詳細な計算の結果、ゲージ結合統一は 1% の精度で起こることが明らかになりましたが、これは理論的期待値から約 3 標準偏差です。 ${\displaystyle \alpha ^{-1}(M_{Z^{0}})}$

この予測は、一般的にMSSMとSUSY GUTの両方の間接的な証拠と考えられています。^[10]ゲージ結合統一は必ずしも大統一を意味するわけではなく、ゲージ結合統一を再現する他のメカニズムが存在します。しかし、近い将来にスーパーパートナーが見つかった場合、ゲージ結合統一の明らかな成功は、超対称大統一理論が高スケール物理学の有望な候補であることを示唆するでしょう。

R パリティが保存される場合、 MSSM の最も軽い超粒子 ( LSP ) は安定しており、弱い相互作用をする巨大粒子(WIMP) になります。つまり、電磁相互作用や強い相互作用はありません。これにより、LSP は暗黒物質の候補として適しており、冷たい暗黒物質(CDM) のカテゴリに分類されます。

テバトロンと LHC には、超対称粒子を探す実験プログラムが活発に行われています。これらの装置はどちらもハドロン衝突型加速器 (テバトロンでは陽子・反陽子、LHC では陽子・陽子) であるため、強く相互作用する粒子を探すのに最適です。したがって、ほとんどの実験シグネチャはスクォークまたはグルーイノの生成を伴います。MSSM は R パリティを持つため、最も軽い超対称粒子は安定しており、スクォークとグルーイノが崩壊した後、各崩壊チェーンには検出器から見えない 1 つの LSP が含まれます。このことから、MSSM は検出器から出たこれらの粒子から 「失われたエネルギー」信号を生成するという一般的な予測が導かれます。

ニュートラリーノは4つあり、これらはフェルミオンで電気的に中性で、最も軽いものが通常安定している。これらは通常、
N͂⁰
₁、
N͂⁰
₂、
N͂⁰
₃、
N͂⁰
₄（ただし、が代わりに使用されることもある）。これらの 4 つの状態は、バイノと中性ウィノ（中性電弱ゲージノ）と中性ヒッグスノの混合である。ニュートラリーノはマヨラナ フェルミオンであるため、それぞれがその反粒子と同一である。これらの粒子は弱いベクトル ボソンとのみ相互作用するため、ハドロン衝突型加速器で大量に直接生成されることはない。これらは主に、スクォークやグルーイノなどの色の付いた超対称粒子から通常発生するより重い粒子のカスケード崩壊の粒子として現れる。 ${\displaystyle {\tilde {\chi }}_{1}^{0},\ldots ,{\tilde {\chi }}_{4}^{0}}$

R パリティ保存モデルでは、最も軽いニュートラリーノは安定しており、すべての超対称カスケード崩壊は最終的にこの粒子に崩壊し、検出器では見えなくなるため、その存在は検出器内の不均衡な運動量を探すことによってのみ推測できます。

より重いニュートラリーノは、通常、
ず⁰
より軽いニュートラリーノまたは
わ^±
チャージノに。したがって、典型的な崩壊は

「失われたエネルギー」副産物はニュートラリーノの質量エネルギーを表していることに注意する（ 
N͂⁰
₁）であり、２行目はニュートリノ・反ニュートリノ対 の質量エネルギー（ 
ν
+
ν
 ）は、最終的な崩壊でレプトンと反レプトンとともに生成されますが、これらはすべて、現在の技術では個々の反応では検出できません。異なるニュートラリーノ間の質量分裂によって、どの崩壊パターンが許容されるかが決まります。

フェルミオンであり、電荷を持つ2つのチャージノがあります。これらは通常、
C͂^±
₁そして
C͂^±
₂（ただし、代わりにと が使われることもある）。より重い電荷は、${\displaystyle {\tilde {\chi }}_{1}^{\pm }}$${\displaystyle {\tilde {\chi }}_{2}^{\pm }}$
ず⁰
より軽いチャーギノに。どちらも
わ^±
ニュートラリーノへ。

スカラー スカラー スーパー パートナーはクォークのことで、標準モデルのクォークごとに 1 つのバージョンがあります。フレーバーを変える中性カレントによる現象論的制約のため、通常、軽い 2 世代のスカラー スーパー パートナーは質量がほぼ同じでなければならないため、明確な名前は付けられません。トップ クォークとボトム クォークのスーパー パートナーは軽いスカラー スーパー パートナーから分離でき、ストップ クォークとスボトム クォークと呼ばれます。

逆に言えば、トップクォークとボトムクォークの質量が大きいため、ストップとボトムクォークの顕著な左右混合が起こる可能性がある。 ^[11]${\displaystyle {\tilde {t}}}$${\displaystyle {\tilde {b}}}$

${\displaystyle {\tilde {t}}_{1}=e^{+i\phi }\cos(\theta ){\tilde {t_{L}}}+\sin(\theta ){\tilde {t_{R}}}}$

${\displaystyle {\tilde {t}}_{2}=e^{-i\phi }\cos(\theta ){\tilde {t_{R}}}-\sin(\theta ){\tilde {t_{L}}}}$

独自のパラメータとを持つ bottom についても同様のことが言えます。 ${\displaystyle {\tilde {b}}}$${\displaystyle \phi }$${\displaystyle \theta }$

スクォークは強い相互作用によって生成されるため、ハドロン衝突型加速器で簡単に生成できます。スクォークはクォークとニュートラリーノまたはチャージノに崩壊し、さらに崩壊します。Rパリティ保存シナリオでは、スクォークはペアで生成されるため、典型的な信号は

${\displaystyle {\tilde {q}}{\tilde {\bar {q}}}\rightarrow q{\tilde {N}}_{1}^{0}{\bar {q}}{\tilde {N}}_{1}^{0}\rightarrow }$2つのジェット + 不足しているエネルギー

${\displaystyle {\tilde {q}}{\tilde {\bar {q}}}\rightarrow q{\tilde {N}}_{2}^{0}{\bar {q}}{\tilde {N}}_{1}^{0}\rightarrow q{\tilde {N}}_{1}^{0}\ell {\bar {\ell }}{\bar {q}}{\tilde {N}}_{1}^{0}\rightarrow }$2 ジェット + 2 レプトン + 失われたエネルギー

グルーイノはグルーオンのマヨラナフェルミオンパートナーであり、つまりそれ自体が反粒子である。強く相互作用するため、LHCで大量に生成される。崩壊するとクォークとスクォークになるだけなので、典型的なグルーイノ信号は

${\displaystyle {\tilde {g}}{\tilde {g}}\rightarrow (q{\tilde {\bar {q}}})({\bar {q}}{\tilde {q}})\rightarrow (q{\bar {q}}{\tilde {N}}_{1}^{0})({\bar {q}}q{\tilde {N}}_{1}^{0})\rightarrow }$4つのジェット + 不足しているエネルギー

グルーイノはマヨラナなので、同じ確率でクォーク+反クォークまたは反クォーク+スクォークに崩壊する。したがって、グルーイノのペアは

${\displaystyle {\tilde {g}}{\tilde {g}}\rightarrow ({\bar {q}}{\tilde {q}})({\bar {q}}{\tilde {q}})\rightarrow (q{\bar {q}}{\tilde {C}}_{1}^{+})(q{\bar {q}}{\tilde {C}}_{1}^{+})\rightarrow (q{\bar {q}}W^{+})(q{\bar {q}}W^{+})\rightarrow }$4ジェット+ + 不足しているエネルギー${\displaystyle \ell ^{+}\ell ^{+}}$

これは、同じ符号のダイレプトンを持ち、標準モデルの背景がほとんどないため、特徴的なシグネチャです。

スレプトンは標準モデルのレプトンのスカラーパートナーです。スレプトンは強く相互作用しないため、非常に軽い場合を除き、ハドロン衝突型加速器ではあまり生成されません。^[要出典]

タウ レプトンの質量が大きいため、ストップとスボトムの場合と同様に、スタウの左右混合が発生します (上記を参照)。

スレプトンは、崩壊生成物になるほど軽い場合、通常、チャージノおよびニュートラリーノの崩壊時に見つかります。

${\displaystyle {\tilde {C}}^{+}\rightarrow {\tilde {\ell }}^{+}\nu }$

${\displaystyle {\tilde {N}}^{0}\rightarrow {\tilde {\ell }}^{+}\ell ^{-}}$

フェルミオンにはボソンのスーパーパートナー（スフェルミオンと呼ばれる）があり、ボソンにはフェルミオンのスーパーパートナー（ボシノと呼ばれる）があります。標準モデルの粒子のほとんどでは、倍増は非常に簡単です。しかし、ヒッグス粒子の場合は、より複雑です。

ヒッグス粒子のフェルミオン超パートナーであるヒッグスシーノが 1 つだけあると、ゲージ異常が発生し、理論に矛盾が生じます。しかし、ヒッグスシーノが 2 つ追加されると、ゲージ異常は発生しません。最も単純な理論は、ヒッグスシーノが 2 つあり、したがってスカラーヒッグス二重項が 2 つある理論です。スカラーヒッグス二重項が 1 つではなく 2 つあるもう 1 つの理由は、ヒッグスとダウン型クォークおよびアップ型クォークの両方との間に湯川結合を持たせるためです。これらはクォークの質量を左右する項です。標準モデルでは、ダウン型クォークはヒッグス場 (Y=− ⁠)と結合します。1/2⁠）とアップ型クォークをその複素共役（Y=+ ⁠ ）に変換します。1/2⁠）。しかし、超対称性理論ではこれは許されないため、2種類のヒッグス場が必要になります。

超対称理論では、すべての場とその超パートナーは、超場として一緒に記述できます。超対称性の超場定式化は、明白な超対称理論を記述するのに非常に便利です (つまり、ラグランジアン内の項ごとに理論が超対称であることを面倒に確認する必要はありません)。MSSM には、ベクトル ボソンと関連するゲージノを含む標準モデルのゲージ グループに関連付けられたベクトル スーパーフィールドが含まれます。また、 標準モデルのフェルミオンとヒッグス ボソン (およびそれぞれのスーパーパートナー) のカイラルスーパーフィールドも含まれます。

MSSM ヒッグス質量は、極小超対称標準モデルによる予測である。最も軽いヒッグス粒子の質量は、ヒッグスの4 次結合によって決まる。4 次結合は、ヒッグス質量の 2 次発散につながるため、ソフトな超対称性を破るパラメータではない。さらに、ヒッグス質量を MSSM の自由パラメータにする超対称パラメータは存在しない (非極小拡張では存在しない)。つまり、ヒッグス質量は MSSM による予測である。LEP II および IV 実験では、ヒッグス質量の下限が 114.4  GeVに設定された。この下限は、MSSM が通常予測する値よりも大幅に高いが、MSSM を除外するものではない。125 GeV の質量を持つヒッグスの発見は、MSSM 内のループ補正によってヒッグス質量が上昇する最大上限である約 130 GeV の範囲内である。 MSSMの支持者は、ヒッグス質量がMSSMのヒッグス質量計算の上限内に収まることは、予想以上に細かい調整が必要であるにもかかわらず、成功した予測であると指摘している。^{[12] [13]}

MSSMにおいてヒッグス粒子の4次結合を生成する唯一のSUSY保存演算子は、SU(2)およびU(1)ゲージセクターのD項に対して発生し、4次結合の大きさはゲージ結合のサイズによって設定されます。

これにより、標準モデルのようなヒッグス質量（VEV に近似的に結合したスカラー）は Z 質量よりも小さく制限されるという予測が導かれます。

${\displaystyle m_{h^{0}}^{2}\leq m_{Z^{0}}^{2}\cos ^{2}2\beta }$。

超対称性が破れているため、4次結合に対する放射補正があり、ヒッグス質量を増加させる可能性があります。これらは主に「トップセクター」から生じます。

${\displaystyle m_{h^{0}}^{2}\leq m_{Z^{0}}^{2}\cos ^{2}2\beta +{\frac {3}{\pi ^{2}}}{\frac {m_{t}^{4}\sin ^{4}\beta }{v^{2}}}\log {\frac {m_{\tilde {t}}}{m_{t}}}}$

ここで、 はトップ質量、 はトップ スクォークの質量です。この結果は、ヒッグス 4 次結合が超対称性のスケールからトップ質量まで RG実行されていると解釈できますが、トップ スクォークの質量はトップ質量に比較的近いはずなので、これは通常、かなり控えめな寄与であり、トップ スクォークが重くなりすぎる前に、ヒッグス質量を LEP II の境界である 114 GeV 程度まで増加させます。 ${\displaystyle m_{t}}$${\displaystyle m_{\tilde {t}}}$

最後に、トップ スクォーク A 項からの貢献があります。

${\displaystyle {\mathcal {L}}=y_{t}\,m_{\tilde {t}}\,a\;h_{u}{\tilde {q}}_{3}{\tilde {u}}_{3}^{c}}$

ここで、は無次元数である。これはループレベルでヒッグス質量に追加の項を与えるが、対数的に増大することはない。 ${\displaystyle a}$

${\displaystyle m_{h^{0}}^{2}\leq m_{Z^{0}}^{2}\cos ^{2}2\beta +{\frac {3}{\pi ^{2}}}{\frac {m_{t}^{4}\sin ^{4}\beta }{v^{2}}}\left(\log {\frac {m_{\tilde {t}}}{m_{t}}}+a^{2}(1-a^{2}/12)\right)}$

押し出すことによって（「最大混合」として知られている）、トップ・スクォークを切り離したり、MSSMに新しいダイナミクスを追加したりすることなく、ヒッグス質量を125 GeVまで押し上げることが可能です。 ${\displaystyle a\rightarrow {\sqrt {6}}}$

ヒッグス粒子はLHCで約125 GeVで発見された（他の超粒子は発見されていない）ため、これは「次極小超対称標準モデル」（ NMSSM ）などのMSSMを超える新しいダイナミクスを強く示唆し、リトル階層問題との何らかの相関関係を示唆している。

MSSM のラグランジアンには複数の部分が含まれます。

• 1 つ目は、物質とヒッグス場のケーラーポテンシャルであり、これにより場の運動項が生成されます。
• 2 番目の部分は、ゲージボソンとゲージノの運動項を生成するゲージ場の超ポテンシャルです。
• 次の項は物質とヒッグス場の超ポテンシャルである。これらは標準模型のフェルミオンの湯川結合とヒッグシーノの質量項を生成する。Rパリティを課した後、超ポテンシャル内の繰り込み可能なゲージ不変演算子は

${\displaystyle W_{}^{}=\mu H_{u}H_{d}+y_{u}H_{u}QU^{c}+y_{d}H_{d}QD^{c}+y_{l}H_{d}LE^{c}}$

定数項は、（超重力とは対照的に）グローバル超対称性では非物理的です。

MSSM ラグランジアンの最後の部分は、ソフトな超対称性の破れのラグランジアンです。MSSM のパラメータの大部分は、超対称性の破れのラグランジアンにあります。ソフトな超対称性の破れは、おおよそ 3 つの部分に分かれています。

• 最初はガウジーノの塊

  ${\displaystyle {\mathcal {L}}\supset m_{\frac {1}{2}}{\tilde {\lambda }}{\tilde {\lambda }}+{\text{h.c.}}}$

  ゲージノはどこにありますか。また、ウィノ、ビノ、グルーノの場合は異なります。${\displaystyle {\tilde {\lambda }}}$${\displaystyle m_{\frac {1}{2}}}$

• 次はスカラー場のソフトマスである

  ${\displaystyle {\mathcal {L}}\supset m_{0}^{2}\phi ^{\dagger }\phi }$

  ここで、は MSSM 内の任意のスカラーであり、は特定のゲージ量子数セットのスクォークとスレプトンのエルミート行列です。 これらの行列の固有値は、実際には質量ではなく、質量の二乗です。${\displaystyle \phi }$${\displaystyle m_{0}}$${\displaystyle 3\times 3}$

• とという項があり、これらは次のように表される。 ${\displaystyle A}$${\displaystyle B}$

  ${\displaystyle {\mathcal {L}}\supset B_{\mu }h_{u}h_{d}+Ah_{u}{\tilde {q}}{\tilde {u}}^{c}+Ah_{d}{\tilde {q}}{\tilde {d}}^{c}+Ah_{d}{\tilde {l}}{\tilde {e}}^{c}+{\text{h.c.}}}$

  項はスカラー質量と同様に複素行列です。${\displaystyle A}$${\displaystyle 3\times 3}$

• ソフト項に関してあまり言及されていないが、観察と整合させるためには、グラビティーノとゴールドスティノのソフト質量も含める必要がある。

  ${\displaystyle {\mathcal {L}}\supset m_{3/2}\Psi _{\mu }^{\alpha }(\sigma ^{\mu \nu })_{\alpha }^{\beta }\Psi _{\beta }+m_{3/2}G^{\alpha }G_{\alpha }+{\text{h.c.}}}$

これらのソフト項があまり言及されない理由は、それらがグローバル超対称性ではなくローカル超対称性によって発生するためです。ただし、そうでなければゴールドスティノが質量を持たない場合、観測と矛盾することになります。ゴールドスティノ モードは、ゲージ シフトを通じてグラビティーノによって吸収され、質量を持ちます。これにより、ゴールドスティノの「質量」項も吸収されます。

MSSM にはいくつかの問題がありますが、そのほとんどはパラメータの理解に関係しています。

• ミュー問題: ヒッグスノ質量パラメータ μ は、超ポテンシャルでは次の項として現れます: μH _u H _{d 。これは}電弱スケールと同じ桁数で、自然なカットオフスケールであるプランクスケールよりも何桁も小さいはずです。ソフトな超対称性の破れの項も電弱スケールと同じ桁数でなければなりません。これにより、自然さの問題が発生します: これらのスケールはカットオフスケールよりもずっと小さいのに、なぜ互いに非常に接近しているのでしょうか?
• ソフト質量と A 項のフレーバー普遍性:標準モデルによって予測されるもの以外のフレーバー混合は今のところ発見されていないため、MSSM ラグランジアン内の追加項の係数は、少なくとも近似的にはフレーバー不変 (つまり、すべてのフレーバーで同じ)でなければなりません。
• CP 違反位相の小ささ:標準モデルによって予測されるもの以外のCP 違反はこれまで発見されていないため、MSSM ラグランジアン内の追加項は少なくとも近似的に CP 不変でなければならず、その結果、CP 違反位相は小さくなります。

超対称性のソフトな破れによって超対称性の質量と相互作用に望ましい特性が生じるメカニズムを理解するために、膨大な理論的努力が費やされてきました。最も広範に研究されている 3 つのメカニズムは次のとおりです。

重力媒介超対称性の破れは、重力相互作用を通じて超対称標準モデルに超対称性の破れを伝える方法です。これは、超対称性の破れを伝えるために提案された最初の方法でした。重力媒介超対称性の破れモデルでは、重力相互作用を通じてのみ MSSM と相互作用する理論の部分があります。理論のこの隠れたセクターが超対称性を破ります。ヒッグス機構の超対称バージョンを通じて、グラビトンの超対称バージョンであるグラビティーノが質量を獲得します。グラビティーノが質量を持つと、ソフト質量への重力放射補正はグラビティーノの質量の下で不完全にキャンセルされます。

現在、セクターを MSSM から完全に分離することは一般的ではなく、プランク スケールによって抑制される高次元演算子を使用して異なるセクターを結合する高次元演算子が存在するはずであると考えられています。これらの演算子は、重力ループと同じくらい大きな、ソフトな超対称性の破れの質量への寄与を与えます。そのため、今日では、重力媒介は、隠れたセクターと MSSM の間の重力サイズの直接的な相互作用であると一般的に考えられています。

mSUGRAは極小超重力の略です。超対称性の破れが超重力相互作用を通じて伝達されるN = 1超重力フレームワーク内での相互作用の現実的なモデルの構築は、 1982年にAli Chamseddine、Richard Arnowitt、Pran Nathによって行われました。 ^[14] mSUGRAは、大統一スケールから低エネルギー現象を決定するために4つの入力パラメータと符号のみを必要とする予測力のため、最も広く研究されている粒子物理学モデルの1つです。最も広く使用されているパラメータセットは次のとおりです。

重力による超対称性の破れは、重力の普遍性のためフレーバー普遍的であると想定されていた。しかし、1986年にホール、コステレッキー、ラビーは、標準モデルの湯川結合を生成するために必要なプランクスケールの物理が超対称性の破れの普遍性を損なうことを示した。^[15]

ゲージ媒介超対称性の破れは、標準モデルのゲージ相互作用を通じて、超対称標準モデルに超対称性の破れを伝える方法です。通常、隠れたセクターが超対称性を破り、標準モデルで荷電される質量のあるメッセンジャーフィールドにそれを伝えます。これらのメッセンジャーフィールドは1つのループでゲージノ質量を誘導し、次にこれが2つのループでスカラースーパーパートナーに伝達されます。2 TeV未満のストップスクォークを必要とするため、予測されるヒッグス粒子の最大質量はわずか121.5GeVです。^[16]ヒッグスは125GeVで発見されているため、このモデルでは2TeVを超えるストップが必要です。

異常媒介超対称性の破れは、重力媒介超対称性の破れの特殊なタイプであり、その結果、超対称性の破れが共形異常を介して超対称標準モデルに伝達されます。^{[17] [18]} 2 TeV未満のストップスクォークを必要とするため、予測されるヒッグス粒子の最大質量はわずか121.0GeVです。^[16]ヒッグスは125GeVで発見されているため、このシナリオでは2 TeVよりも重いストップが必要になります。

制約のない MSSM には、標準モデルのパラメータに加えて 100 を超えるパラメータがあります。これにより、現象論的分析 (たとえば、観測データと一致するパラメータ空間内の領域の検索) は非現実的になります。次の 3 つの仮定に基づきます。

• CP対称性の破れの新たな原因は見つからなかった
• フレーバーを変える中性電流なし
• 第一世代と第二世代の普遍性

追加パラメータの数を、現象論的MSSM（pMSSM）の次の19個の量に減らすことができます。^[19] pMSSMのパラメータ空間が大きいため、pMSSMでの検索は非常に困難であり、pMSSMを除外することが困難です。

XENON1T（暗黒物質WIMP検出器 - 2016年に稼働開始予定）は、CMSSMなどの超対称性候補の探査/テストを行うことが期待されている。^{[20] ：図7（a）、p15-16}

• 砂漠（素粒子物理学）

• arxiv.org の MSSM
• スティーブン・P・マーティン (1997)。 「超対称性入門」。高エネルギー物理学の方向性に関する上級シリーズ。18 : 1–98。arXiv : hep -ph/9709356。doi : 10.1142 / 9789812839657_0001。ISBN 978-981-02-3553-6. S2CID  118973381。
• 粒子データグループによるMSSMのレビューとMSSM予測粒子の探索
• Ian JR Aitchison (2005). 「超対称性と MSSM: 初歩的な入門」. arXiv : hep-ph/0505105 .