Is een fotino deeltje hetzelfde als een foton?

Nee, een foton is niet hetzelfde deeltje als een fotino. De fotino is de superpartner van de foton.

Om te weten wat het verschil is, moet je weten wat supersymmetrie is. Helaas is dit erg moeilijk om uit te leggen aan iemand zonder wiskundig/natuurkundig achtergrond, aangezien kennis van o.a. kwantummechanica, kwantumveldentheorie en de padintegraal nodig is. Hierdoor is dit een erg versimpelde uitleg.

In de supersymmetrie wordt gesteld dat elk fermion een boson [1] als superpartner heeft, en elk boson op zijn beurt een fermion als superpartner heeft. Volgens supersymmetrie zouden een deeltje en zijn superpartner dezelfde massa moeten hebben [2]. Een fotino is de theoretische superpartner van een foton. Hierbij moet gezegd worden dat er nog geen enkele superpartner is gevonden, oftewel: er is nog geen experimenteel bewijs gevonden voor het bestaan van supersymmetrie.

Aangezien fotonen bosonen zijn, weten we dat fotino's fermionen zijn. Het verschil tussen de twee is dus, zoals ik onderaan heb toegelicht, de spin: een foton heeft een spin van 1, en een fotino een spin van 1/2. Lees ook [2] voor nog een interessant verschil.


[1] We maken bij fundamentele deeltjes onderscheid tussen bosonen en fermionen. Het verschil tussen de twee ligt in hun spin: een intrinsieke, kwantummechanische grootheid. Om te begrijpen wat 'spin' is, heb je basiskennis van kwantummechanica nodig. Fermionen hebben een halftallige spin (1/2, 3/2...) en bosonen hebben een heeltallige spin. Het bekendste voorbeeld van een boson is de foton, en het bekendste voorbeeld van een fermion is de electron.

[2] Hier begint een gebrek aan achtergrondkennis duidelijk te worden: Het is onder experts duidelijk dat de vorm van supersymmetrie die ik heb uitgelegd (de meest eenvoudige) puur theoretisch is en niet in overeenstemming met het universum. We hebben de superpartners niet kunnen vinden, dit duidt dus op het feit dat supersymmetrie "gebroken" is: De partnerdeeltjes hebben niet dezelfde massa, ze zijn veel zwaarder (zo zwaar dat we nog niet over de technologie beschikken om ze te vinden).

Theoretisch gezien werkt dit model van gebroken supersymmetrie, en het zou ook het gebrek aan experimenteel bewijs verklaren, dus is deze theorie over het algemeen geaccepteerd. De fotino, als hij bestaat, heeft dus in tegenstelling tot de foton WEL EEN MASSA! Als de supersymmetrie helemaal niet gebroken zou zijn, dan zouden we de fotino allang gevonden hebben. Nog een verschil.