En el contexto de la física, el secuestro es un medio propuesto por el cual ciertas partículas y fuerzas pueden confinarse a dimensiones adicionales, previniendo o minimizando su interacción con las partículas y fuerzas que componen el Modelo Estándar. La idea, que tiene especial relevancia para la teoría de cuerdas, la teoría M y la supersimetría (SUSY), fue desarrollada por los físicos teóricos Lisa Randall y Raman Sundrum. El secuestro puede resolver algunos problemas importantes de la física de partículas. En particular, ofrece una solución a lo que se conoce como el «problema de la jerarquía» mediante la ruptura de la supersimetría, al tiempo que evita otro problema conocido como «violación del sabor».
Los físicos han buscado durante mucho tiempo una Gran Teoría Unificada (GUT) que una las cuatro fuerzas de la naturaleza: la fuerza electromagnética, las fuerzas nucleares fuerte y débil y la gravedad, además de explicar las propiedades de todas las partículas elementales. El gran problema que debe abordar cualquier teoría de este tipo es la aparente incompatibilidad de la relatividad general con la teoría cuántica y el modelo estándar. La teoría de cuerdas, en la que las unidades más fundamentales de la materia, como los electrones y los quarks, se consideran entidades extremadamente pequeñas, unidimensionales y similares a cuerdas, es un intento de tal teoría. Esto se ha desarrollado en la teoría M, en la que las cuerdas se pueden extender en «branas» bidimensionales y tridimensionales que flotan en un espacio dimensional superior, conocido como el «volumen».
Además de los problemas relacionados con la incorporación de la gravedad a la imagen, existe un problema con el modelo estándar en sí, conocido como problema de jerarquía. En pocas palabras, el problema de la jerarquía se centra en por qué la fuerza gravitacional es enormemente más débil que las otras fuerzas de la naturaleza, pero también involucra valores predichos para las masas de algunas partículas portadoras de fuerza hipotéticas que difieren enormemente entre sí. Se predice que una partícula hipotética en particular, la partícula de Higgs, es relativamente ligera, mientras que parece que las contribuciones cuánticas de las partículas virtuales deben hacerla enormemente más masiva, al menos sin un grado extraordinario de ajuste fino. Esto es considerado extremadamente improbable por la mayoría de los físicos, por lo que se busca algún principio subyacente para explicar las disparidades.
La teoría de la supersimetría (SUSY) proporciona una posible explicación. Esto establece que para cada fermión – o partícula formadora de materia – hay un bosón – o partícula portadora de fuerza – y viceversa, de modo que cada partícula en el Modelo Estándar tiene una pareja supersimétrica o «supercompañera». Dado que no se han observado estas supercompañeras, significa que la simetría está rota y que la supersimetría solo existe a energías muy altas. Según esta teoría, el problema de la jerarquía se resuelve por el hecho de que las contribuciones de masa de las partículas virtuales y sus supercompañeras se cancelan, eliminando las aparentes discrepancias en el Modelo Estándar. Sin embargo, existe un problema con la supersimetría.
La materia fundamental que forma partículas como los quarks viene en tres generaciones o «sabores», con diferentes masas. Cuando se rompe la supersimetría, parece que puede ocurrir una gran cantidad de interacciones, algunas de las cuales cambiarían el sabor de estas partículas. Dado que estas interacciones no se observan experimentalmente, cualquier teoría de ruptura de la supersimetría debe incluir de alguna manera un mecanismo que evite lo que se conoce como violaciones de sabor.
Aquí es donde entra en juego el secuestro. Volviendo al concepto de branas tridimensionales flotando en una masa dimensional superior, es posible secuestrar la ruptura de supersimetría en una brana separada de aquella en la que residen las partículas y fuerzas del Modelo Estándar. Los efectos de ruptura de la supersimetría podrían comunicarse a la brana del Modelo Estándar mediante partículas portadoras de fuerza que pueden moverse dentro de la masa, pero de lo contrario, las partículas del Modelo Estándar se comportarían de la misma manera que en la supersimetría ininterrumpida. Las partículas en la masa que podrían interactuar tanto con la brana que rompe la simetría como con la brana del Modelo Estándar determinarían qué interacciones pueden ocurrir y podrían excluir las interacciones que cambian el sabor que no observamos. La teoría funciona bien si el gravitón, la hipotética partícula portadora de fuerza de gravedad, desempeña este papel.
A diferencia de muchas otras ideas relacionadas con la teoría de cuerdas y la teoría M, parece posible probar la supersimetría secuestrada. Hace predicciones para las masas de las supercompañeras de los bosones, partículas portadoras de fuerza, que se encuentran dentro del rango de energías alcanzables por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Si estas partículas son observadas por el LHC, sus masas pueden coincidir con lo que se predice. A partir de 2011, sin embargo, los experimentos en el LHC no han logrado detectar estos supercompañeros en las energías a las que se esperaba que aparecieran, un resultado que parece descartar la versión más simple de SUSY, aunque no algunas versiones más complejas. Incluso si se demuestra que SUSY está equivocado, la idea de secuestro aún puede tener aplicaciones útiles con respecto a otros problemas y misterios de la física.