La supersimetría, a menudo denominada SUSY en la comunidad científica, es una teoría de la física de partículas que intenta explicar la materia perdida o la materia oscura en el universo y unificar la gravedad con las otras tres fuerzas fundamentales de la naturaleza, que son el electromagnetismo y la débil. y fuertes fuerzas nucleares. El concepto detrás de la supersimetría es un aspecto de la teoría de cuerdas que se puede probar con la tecnología actual de aceleradores nucleares hasta cierto punto, y establece que todas las partículas subatómicas que llevan una fuerza se corresponden con las partículas subatómicas que tienen masa. Un ejemplo de esto es el bosón, que se cree que es un portador de fuerza supersimétrico para la partícula de materia conocida como fermión.
Si bien la teoría de la supersimetría resuelve muchos problemas fundamentales descubiertos en cómo se comportan las partículas elementales, no ha habido evidencia directa que la respalde en 2011. El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que, a partir de 2011, es el mayor acelerador de partículas que se haya construido en la Tierra y consta de 17 millas (27 kilómetros) de túnel debajo de la frontera franco-suiza, realizó un experimento directo en agosto de 2011 para detectar efectos de supersimetría y no pudo encontrar ninguna evidencia que respalde la teoría. Esto contrasta con las primeras indicaciones prometedoras del acelerador de partículas Tevatron que sugerían que se podría observar supersimetría en la desintegración de las partículas subatómicas del mesón B. El Tevatron es un acelerador de 3.9 millas (6.28 kilómetros) ubicado en Fermilab en las afueras de Chicago, Illinois, en los EE. UU.
El concepto de partículas asociadas en una gran teoría de supersimetría ha evolucionado en la física de partículas durante 20 años. Los investigadores ahora están cuestionando la base de la teoría, ya que los experimentos de apoyo en el LHC, que también deberían haber proporcionado alguna evidencia para respaldar la teoría, no lo han hecho. La teoría ha sido atractiva para los físicos durante algún tiempo, ya que permite una prueba básica de aspectos de la teoría de cuerdas que de otro modo estarían mucho más allá de las capacidades de la tecnología humana en el futuro previsible.
La teoría también podría explicar el gran misterio de qué es la materia oscura, que constituye aproximadamente el 25% del universo, y otro 70% aproximadamente se atribuye a la energía oscura. Toda la materia y la energía normales que son observables por la ciencia convencional constituyen menos del 5% de la masa y la energía totales del universo. La teoría de la supersimetría también explicaría la presencia del concepto de bosón de Higgs. Los bosones son partículas hipotéticas que se han trabajado en cálculos para resolver problemas con el modelo estándar en física de partículas, pero son la única partícula subatómica o elemental que no se ha observado en experimentos de física hasta 2011.
Aunque las versiones simples de la supersimetría ahora pueden descartarse como probables, también se están considerando otros enfoques complejos. La más fundamental de las partículas elementales, el quark, también tendría un socio supersimétrico conocido como squark, que se combinaría individualmente con cada uno de los seis sabores de quark, que son arriba, abajo, extraño, encanto, fondo y superior. Otros socios supersimétricos, si alguna vez se descubren, serían el gravitino emparejado con el gravitón, el fotino emparejado con el fotón, el gluino emparejado con el gluón y varios otros. Incluso las partículas subatómicas bien conocidas tendrían socios de supersimetría, como el electrón, que tendría un selectrón como supercompañero.