კლასიკურ სიმეტრიებს კვანტურ მექანიკაში მივყავართ ერთიდაიგივე სისტემის სხვადასხვა მდგომარეობამდე. მაგალითისთვის ბრუნვითი სიმეტრია მოითხოვს, რომ თეორია დარჩეს უცვლელი როცა $\psi$ ტალღური ფუნქცია შეიცვლება მისი მობრუნებული მნიშვნელობით $U(\theta)\psi$. ნაწილაკების ფიზიკაში აქტიურად იყენებენ სიმეტრიებს ნაწილაკთა თვისებების აღსაწერად, მაგალითად არომატი (flavour). 1974 წელს Wess და Zumino შემოგვთავაზეს უფრო რადიკალური სიმეტრიის მოდელი, რომლითაც ხდებოდა ფერმიონების და ბოზონების ერთმანეთში "შერევა". მაგალითად სკალარული ველი $\phi$ შეიძლება შევურიოთ სპინორულ ველს $\psi$:
$$\delta\phi = 2\bar\varepsilon\psi ~~~~~ \delta\psi = -i\gamma^\mu \partial_\mu\psi$$
$\varepsilon$ არის ინფინიტეზიმალური სპინორი რომელიც აღწერს გარდაქმნას ($\delta\psi$ ანალოგი ბრუნვების შემთხვევაში), მისი შეუღლებული $\bar\varepsilon = \varepsilon^+\gamma^0$. მოვითხოვოთ თეორია იყოს ასეთი გარდაქმენების მიმართ ინვარიანტული. ასეთ ინვარიანტობას აკმაყოფილებს თავისუფალი კლეინ-გორდონის და დირაკის ლაგრანჟიანი,

$$L = \frac 12 \left( \partial^\mu\phi^*\partial_\mu\phi- m^2\phi^*\phi \right) - i\bar\psi\gamma^\mu \partial_\mu\psi - m \bar\psi\psi$$

$\phi$ ბოზონს და $\psi$ ფერმიონს გააჩნიათ ერთნაირი მასები. ასეთივე მეთოდით შეიძლება $1/2$ სპინის ნაწილაკის დაწყვილება 1 სპინის მქონე ნაწილაკთან და ზოგადად ნებისმიერი ნაწილაკების დაწყვილება რომელთა სპინები განსხვავდება $1/2$-სგან. ასეთი ტიპის ინვარიანტობას, რომელიც ერთმანეთთან აკავშირებს ფერმიონებსა და ბოზონებს, ეწოდება სუპერსიმეტრია.

სუპერსიმეტრია მოითხოვს, რომ ყველა ცნობილ ფერმიონს გააჩნდეს თავისი ბოზონური პარტნიორი (რომელთაც სახელში წინ ემატებათ ასო ს(s), მაგ. squark, slepton) და ყოველ ბოზონს თავისი ფერმიონი (რომელთაც ბოლოში ემატებათ "ინო", მაგ: photino, gluino, higgsino). თუკი სუპერსიმეტრია იქნებოდა დაურღვეველი, სუპერსიმეტრიულ ნაწილაკებს ექნებოდათ მათი "პარტნიორების" მასები. მაგალითისთვი photino იქნებოდა უმასო ნაწილაკი, სპინით $1/2$, ხოლო selectron-ს ექნებოდა სპინი 0 და მასა $0.511 ~MeV$. მაგრამ ასეთი ნაწილაკები ბუნებაში არ გხვდება, ამიტომაც სუპერსიმეტრია უნდა იყოს დარღვეული (შესაძლოა სპონტანურად, თუმცა შესაძლებელია სხვა გზებითაც). სუპერსიმეტრიული ნაწილაკები გაცილებით მძიმე უნდა იყვნენ ვიდრე "ჩვეულებრივი", იმდენად მძიმე რომ შევძლოთ დღევანდელი ამაჩქარებლების ენერგიებზე მათი არ დამზერის ახსნა.

რაში გვჭირდება სუპერსიმეტრია?
1) ახალი ნაწილაკების (სუპერპარტნიორების) შემოტანა ცვლის ბმის კონსტანტების ენერგიაზე დამოკიდებულების კანონს და შესაძლებელი ხდება მათი იდეალური შერწყმა GUT სკალაზე.

2) ჩნდება იერარქიის პრობლემის ნატურალური გადაჭრის გზა. ნაწილაკების სტანდარტულ მოდელში ჰიგსის მასა რენორმალიზირდება სხვადასხვა მარყუჟოვანი დიაგრამით, რომელთა გაკვეცისთვის გვჭირდება პარამეტრების ზუსტი არჩევა, ე.წ. fine tunning. სუპერსიმეტრიული ნაწილაკების შემთხვევაში კი, რადგან ბოზონების და ფერმიონების შესაბამის განშლადობებს სხვადასხვა ნიშნები აქვთ, სუპერისიმეტრიული სნაწილაკების ჩვეულებრივი ნაწილაკებთან დაწყვილება ავტომატურად აქრობს განშლადობებს.
3) ბევრ სუპერსიმეტრიულ მოდელში, უმსუბუქესი სუპერსიმეტრიული ნაწილაკი არის უფერო, ნეიტრალური და სტაბილური, ამიტომაც ის არის მიმზიდველი კანდიდატი ბნელი მატერიის ასახსნელად.

ასევე ზოგიერთი კვანტური გრავიტაციის მოდელი მოითხოვს სუპერსიმეტრიული ნაწილაკების არსებობას. მაგრამ პრობლემებიც იჩენს თავს, გარდა სუპერსიმეტრიული ნაწილაკების აღმოჩენის პრობლემისა, მინიმალური სუპერსიმეტრიული მოდელი მოითხოვს მინიმუმ 124 დამოუკიდებელ პარამეტრს, ხუთჯერ მეტს ვიდრე სტანდარტული მოდელი.

გამოყენებული ლიტერატურა.
1) David Griffiths: Introduction to Elementary Particles
2) Donald H. Perkins: Introduction to High Energy Physics
3) www.wikipedia.org