Supersymmetria, jota tiedeyhteisössä kutsutaan usein nimellä SUSY, on hiukkasfysiikan teoria, joka yrittää ottaa huomioon puuttuvan aineen tai pimeän aineen maailmankaikkeudessa ja yhdistää painovoiman muiden kolmen luonnonvoiman kanssa, jotka ovat sähkömagnetismi ja heikot ja vahvat ydinvoimat. Supersymmetrian taustalla oleva käsite on merkkijonoteorian osa, jota voidaan jossain määrin testata nykyisellä ydinkiihdytintekniikalla, ja siinä todetaan, että kaikki subatomiset hiukkaset, joilla on voima, vastaavat subatomisia hiukkasia, joilla on massa. Esimerkki tästä on bosoni, jonka uskotaan olevan supersymmetrinen voiman kantaja fermionina tunnetun ainehiukkasen voimalle.
Vaikka supersymmetrian teoria ratkaisee monia perusongelmia, jotka on havaittu alkeishiukkasten käyttäytymisessä, ei ole ollut suoraa näyttöä sen tueksi vuodesta 2011. Suuri Hadronitörmäaja (LHC), joka on vuodesta 2011 lähtien suurin hiukkasten kiihdytin rakennettu maan päälle ja koostuu 17 mailin (27 kilometrin) tunnelista Ranskan ja Sveitsin rajan alapuolella, suoritti suoran kokeen elokuussa 2011 havaitakseen supersymmetriavaikutukset eikä löytänyt todisteita teorian tueksi. Tämä on vastoin aikaisempia lupaavia viitteitä Tevatron-hiukkaskiihdyttimestä, joiden mukaan supersymmetriaa voitaisiin havaita B-mesonin subatomisten hiukkasten hajoamisessa. Tevatron on 3.9 kilometrin kiihdytin, joka sijaitsee Fermilabissa Chicagon ulkopuolella Illinoisissa Yhdysvalloissa.
Kumppanihiukkasten käsite suuressa supersymmetriateoriassa on kehittynyt hiukkasfysiikassa 20 vuoden ajan. Tutkijat kyseenalaistavat nyt teorian perustan, sillä LHC: n tukikokeet, joiden olisi pitänyt antaa myös joitain todisteita teorian tueksi, eivät ole tehneet. Teoria on ollut fyysikoille houkutteleva jo jonkin aikaa, koska se mahdollistaa perustestin jousiteorian näkökohdille, jotka muuten ovat kaukana inhimillisen teknologian mahdollisuuksista lähitulevaisuudessa.
Teoria voisi myös selittää suuren mysteerin siitä, mitä pimeä aine on, joka muodostaa arviolta 25% maailmankaikkeudesta, ja toinen noin 70% johtuu pimeästä energiasta. Kaikki tavanomaisen tieteen havaitsemat normaalit aineet ja energia muodostavat alle 5% maailmankaikkeuden kokonaismassasta ja -energiasta. Supersymmetrian teoria selittäisi myös Higgsin bosonin käsitteen olemassaolon. Bosonit ovat hypoteettisia hiukkasia, jotka on laskelmoitu hiukkasfysiikan vakiomallin ongelmien ratkaisemiseksi, mutta ne ovat ainoita subatomisia tai alkeishiukkasia, joita ei ole havaittu fysiikan kokeissa vuodesta 2011 lähtien.
Vaikka yksinkertaiset versiot supersymmetriasta voidaan nyt sulkea pois todennäköisenä, harkitaan myös muita monimutkaisia lähestymistapoja siihen. Perushiukkasilla, kvarkilla, olisi myös supersymmetrinen kumppani, joka tunnetaan nimellä squark, joka sovitettaisiin yksilöllisesti kuuteen kvarkimakuun, jotka ovat ylös, alas, outo, viehätys, pohja ja ylhäältä. Muita supersymmetrisiä kumppaneita, jos niitä koskaan löydetään, olisivat gravitonit, jotka sopivat gravitoniin, fotot, jotka sopivat fotoniin, gluino, jotka sopivat gluoniin, ja monet muut. Jopa tunnetuilla subatomisilla hiukkasilla olisi supersymmetriakumppaneita, kuten elektroni, jonka superpartnerina olisi seleroni.