스페르미온

입자물리학에서 스페르미온(영어: sfermion)은 페르미 입자의 초대칭짝으로써 스핀이 0이다. 초대칭으로 확장된 표준 모형에 따르면, 입자들은 스핀이 1⁄2차이나는 초입자를 가진다. 표준모형에서 페르미온의 스핀은 1⁄2이지만 스페르미온의 스핀은 0이다.

스페르미온(sfermions)의 이름은 페르미온의 초대칭짝 이름앞에 s를 붙여 만들며, 이는 곧 스칼라 보스 입자를 의미한다. 예를 들자면 전자(electron)의 초대칭짝은 셀렉트론이며, 위 쿼크(up quark)의 초대칭짝은 스칼라 위 쿼크(sup suark)라고 부른다.

초대칭입자는 표준모형에서 그 짝이 가지는 순번을 그대로 가진다. 이는 곧 입자-초대칭짝입자의 쌍은 같은 색전하와 약한 아이소스핀, 전하, 초전하를 가진다는 것이다. 붕괴되지 않은 초대칭 상태에서 이 쌍은 같은 질량을 가진다. 하지만 이 경우에 초대칭입자는 이미 발견되었을 것이기 때문에 그렇지 않다는 것을 알 수 있다. 따라서 입자와 초대칭입자는 질량이 다르며, 이 상황을 가리켜 대칭성이 붕괴됐다고 한다.

기본적인 스페르미온

스쿼크

스쿼크는 쿼크의 초대칭짝이다.

스쿼크

스쿼크	기호	쿼크	기호
1세대
스칼라 위 쿼크	${\displaystyle {\tilde {u}}}$	위 쿼크	${\displaystyle u}$
스칼라 아래 쿼크	${\displaystyle {\tilde {d}}}$	아래 쿼크	${\displaystyle d}$
2세대
스칼라 맵시 쿼크	${\displaystyle {\tilde {c}}}$	맵시 쿼크	${\displaystyle c}$
스칼라 기묘 쿼크	${\displaystyle {\tilde {s}}}$	기묘 쿼크	${\displaystyle s}$
3세대
스칼라 꼭대기 쿼크	${\displaystyle {\tilde {t}}}$	꼭대기 쿼크	${\displaystyle t}$
스칼라 바닥 쿼크	${\displaystyle {\tilde {b}}}$	바닥 쿼크	${\displaystyle b}$

슬렙톤

슬렙톤은 렙톤의 초대칭짝이다.

슬렙톤

슬렙톤	기호	렙톤	기호
1세대
스엘렉트론	${\displaystyle {\tilde {e}}}$	전자	${\displaystyle e}$
스엘렉트론 스뉴트리노	${\displaystyle {\tilde {\nu }}_{e}}$	전자 중성미자	${\displaystyle \nu _{e}}$
2세대
스뮤온	${\displaystyle {\tilde {\mu }}}$	뮤온	${\displaystyle \mu }$
스뮤온 스뉴트리노	${\displaystyle {\tilde {\nu }}_{\mu }}$	뮤온 중성미자	${\displaystyle \nu _{\mu }}$
3세대
스타우온	${\displaystyle {\tilde {\tau }}}$	타우온	${\displaystyle \tau }$
스타우 스뉴트리노	${\displaystyle {\tilde {\nu }}_{\tau }}$	타우온 중성미자	${\displaystyle \nu _{\tau }}$

같이 보기

• 최소 초대칭 표준 모형

참고 문헌

• Martin, Stephen, P. (2011). “A Supersymmetry Primer”. 《Advanced Series on Directions in High Energy Physics》 18: 1–98. arXiv:hep-ph/9709356. doi:10.1142/9789812839657_0001. ISBN 978-981-02-3553-6. S2CID 118973381.