Los notables descubrimientos y teorías de los físicos desde la década de 1930 han demostrado que toda la materia del universo está hecha de un pequeño número de bloques de construcción básicos llamados partículas fundamentales. Sin embargo, esta no es la historia completa. La supersimetría es una hipótesis de la física de altas energías que tiene como objetivo llenar algunos de los vacíos.

Hajime Moriya del Instituto de Ciencia e Ingeniería de la Universidad de Kanazawa ha demostrado que para una versión extendida de un modelo pionero en supersimetría no relativista, el modelo de celosía de fermiones supersimétrico de Nicolai, la supersimetría se rompe para cualquier valor distinto de cero de una constante ajustable particular.

La supersimetría predice que dos clases básicas de partículas fundamentales, fermiones y bosones, se acompañan en la misma representación. Fermiones como los quarks, tener media unidad de giro, que es una forma intrínseca de momento angular, y bosones, como fotones, tener cero uno, o dos unidades de centrifugado. En 1976, Hermann Nicolai propuso el modelo de celosía de fermiones, que está hecho por fermiones sin bosones, pero la supersimetría todavía se satisface.

El modelo original de Nicolai fue ampliado por Noriaki Sannomiya et al., que demostró que para cualquier constante ajustable distinta de cero g ∈ ℝ en sistemas finitos, la supersimetría se rompe. Sin embargo, en el límite de volumen infinito, Verificaron que la supersimetría se rompe solo cuando g> g0 ≔ 4 / π. "Esta restricción del parámetro g parece ser técnica, "dice Moriya, "y su significado en términos de física no está claro".

Entonces, Moriya consideró los fermiones sin espinas sobre un enrejado infinitamente extendido y eliminó la restricción sobre g en el caso del límite de volumen infinito. Moriya mostró que para cualquier g distinto de cero, el modelo extendido de Nicolai rompe la supersimetría dinámicamente. Además, Se ha demostrado que el modelo Nicolai original tiene vacua altamente degenerada, también conocido como estados fundamentales supersimétricos. Moriya también demostró que para cualquier g distinto de cero, la densidad de energía de cualquier estado fundamental homogéneo para el modelo extendido de Nicolai es estrictamente positiva.

"Incluso si se rompe la supersimetría para cualquier subsistema finito, se puede restaurar en el límite de volumen infinito, "explica Moriya, "como lo ejemplifica algún modelo mecánico cuántico de supersimetría". Entonces, Moriya mostró que tal restauración no ocurre para el modelo extendido Nicolai. "La ruptura de la supersimetría se verifica de una manera bastante independiente del modelo mediante la aplicación de técnicas algebraicas C *, que parecen no ser muy conocidos en la comunidad de la física, "agrega Moriya.