Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Фізика за межами Стандартної моделі так звана Нова фізика відноситься до теоретичних розробок які необхідні щоб пояснити

Фізика за межами Стандартної моделі

Фізика за межами Стандартної моделі

Фізика за межами Стандартної моделі (так звана Нова фізика) відноситься до теоретичних розробок, які необхідні, щоб пояснити недоліки Стандартної моделі, такі як [ru], сильна CP-проблема, осциляції нейтрино, асиметрія матерії і антиматерії, походження темної матерії і темної енергії. Інша проблема полягає в математичних основах самої Стандартної моделі — Стандартна модель не узгоджується із загальною теорією відносності в тому сенсі, що одна або обидві теорії розпадаються в своїх описах на дрібніші за певних умов (наприклад, у рамках відомих сингулярностей простору-часу, таких як великий вибух і горизонти подій чорних дір).

Теорії, які лежать за межами Стандартної моделі, включають у себе різні розширення Стандартної моделі через суперсиметрії, такі, як мінімальна суперсиметрична стандартна модель і [en], або зовсім нові пояснення, такі як теорія струн, M-теорія і додаткові виміри. Оскільки ці теорії, як правило, повністю узгоджуються з поточними спостережуваними явищами або не доведені до стану конкретних прогнозів, питання про те, яка теорія є правильною (або принаймні «найкращим кроком» до Теорії всього), може бути вирішене тільки за допомогою експериментів. У даний час це одна з найбільш активних галузей досліджень як у теоретичній, так і в експериментальній фізиці.

Проблеми Стандартної моделі

Незважаючи на те, що Стандартна модель у даний час є найбільш успішною теорією фізики елементарних частинок, вона недосконала.

Непояснені експериментальні спостереження

Є цілий ряд експериментальних спостережень за природою, для яких Стандартна модель не дає адекватного пояснення.

  • Гравітація . Стандартна модель не надає пояснення гравітації. Крім того, вона несумісна з найбільш успішної теорією гравітації на сьогоднішній день — загальною теорією відносності .
  • Темна матерія і темна енергія . Космологічні спостереження кажуть нам, що Стандартна модель здатна пояснити лише близько 4,5 % матерії у Всесвіті. З відсутніх 95,5 % близько 22,5 % повинні бути темною матерією, тобто матерією, яка поводиться точно так само як інша матерія, яку ми знаємо, але яка взаємодіє тільки слабо з полями Стандартної моделі. Решта має бути темною енергією, постійною густиною енергії вакууму. Спроби пояснити темну енергію з точки зору енергії вакууму Стандартної моделі (планківська енергія) призводять до невідповідності на 120 порядків.
  • Маси нейтрино. Згідно зі Стандартною моделлю, нейтрино є безмасовими частинками. Проте, експерименти з нейтринними осциляціями показали, що нейтрино мають масу. Масові члени для нейтрино можуть бути додані до Стандартної моделі вручну, але це призводить до нових теоретичних проблем (наприклад, масові члени повинні бути надзвичайно малі).
  • Асиметрія матерії й антиматерії. Всесвіт складається здебільшого з речовини. Проте, Стандартна модель передбачає, що речовина і антиречовина повинні були бути створені в (майже) рівних кількостях, які б знищили одне одного, поки Всесвіт охолоджувався.

Теоретичні проблеми

Деякі особливості Стандартної моделі додані спеціальним способом. Вони не є проблемою по суті (тобто теорія добре працює з цими особливостями), але вони припускають брак розуміння. Ці специфічні особливості спонукали теоретиків шукати більш фундаментальні теорії з меншою кількістю параметрів. Деякі зі спеціальних особливостей:

  • [ru]. Стандартна модель вводить маси частинок за допомогою процесу, відомого як спонтанне порушення симетрії, викликане полем Хіггса. В рамках Стандартної моделі маса Хіггса отримує деякі дуже великі квантові поправки, пов'язані з присутністю віртуальних частинок (головним чином віртуальних топ-кварків). Ці поправки значно більші, ніж фактична маса Хіггса. Це означає, що параметр [ru] Хіггса в Стандартної моделі повинен бути тонко настроєний таким способом, який майже повністю скасовує квантові поправки. Цей рівень тонкої настройки вважається (інші мови) багатьма теоретиками.
  • Сильна CP-проблема. Теоретично можна стверджувати, що Стандартна модель повинна містити член, який порушує CP-симетрію між матерією і антиматерією — в частині сильної взаємодії. Експериментально, однак, таке порушення не було виявлено, що означає, що коефіцієнт при цьому члені дуже близький до нуля. Ця тонка настройка також вважається неприродною.
  • Кількість параметрів. Стандартна модель залежить від 19 числових параметрів. Їх значення відомі з експерименту, але походження значень невідомо. Деякі теоретики намагалися знайти зв'язок між різними параметрами, наприклад між масами частинок у різних поколіннях.

Теорії Великого об'єднання

Стандартна модель має три калібрувальні симетрії : кольору SU(3), слабкого ізоспіну SU(2) і гіперзаряду U(1), відповідні трьом фундаментальним силам. Через перенормування константи зв'язку кожної з цих симетрій змінюються в залежності від енергії, за якої вони вимірюються. Близько 1019 ГеВ ці зв'язки стають приблизно рівними. Це призвело до припущення, що вище від цієї енергії три калібрувальні симетрії Стандартної моделі об'єднані в одній калібрувальної симетрії з простою групою калібрувальної групи і тільки однією константою зв'язку. Нижче від цієї енергії симетрія спонтанно порушена до стандартних симетрій моделі. Популярним вибором для об'єднувальної групи є спеціальна унітарна група в п'яти вимірах SU(5) і спеціальна ортогональна група в десяти вимірах [en].

Теорії, які об'єднують симетрії Стандартної моделі таким чином, називаються теоріями Великого об'єднання (або англ. Grand Unification Theories — GUT), а масштаб енергій, за яких єдина симетрія порушується, називається масштабом GUT. Загалом, теорії Великого об'єднання пророкують створення магнітних монополів у ранньому Всесвіті і нестабільність протона. Ці передбачення, незважаючи на інтенсивний пошук, не підтверджуються експериментально, і це накладає обмеження на можливі GUT.

Квантова гравітація

Квантова гравітація — напрямок досліджень у теоретичній фізиці, метою якого є квантовий опис гравітаційної взаємодії (і, в разі успіху — об'єднання таким чином гравітації з іншими трьома фундаментальними взаємодіями, тобто побудова так званої «теорії всього»).

Інші

Див. також

Примітки

  1. За пределами Стандартной модели. Элементы.ру. Архів оригіналу за 12 травня 2013. Процитовано 10 травня 2013.
  2. (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 17 жовтня 2007. Процитовано 30 червня 2011.
  3. Lykken, Beyond the Standard Model, arxiv.org:1005.1676.
  4. Peskin, Michael Edward; Schroeder, Daniel V. (1995). An introduction to quantum field theory. Addison-Wesley. с. 786–791. ISBN .
  5. Magnetic Monopoles
  6. Pran Nath; Pavel Fileviez Perez (2006). Proton stability in grand unified theories, in strings, and in branes. arXiv:hep-ph/0601023v3. {{}}: Проігноровано |class= ()

Посилання

  • Пол Шеллард и др. (Quantum Gravity). Пер. з англ. В. Г. Мисовця. (рос.)
  • Zeeya Merali. Разделение времени и пространства. Новая квантовая теория отвергает пространство-время Эйнштейна // Scientific American. (December 2009)(рос.)
  • Г. Е. Горелик Матвей Бронштейн и квантовая гравитация. К 70-летию неразрешённой проблемы. // Успехи физических наук, Том 175, № 10 (октябрь 2005)(рос.)

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Fizika za mezhami Standartnoyi modeli tak zvana Nova fizika vidnositsya do teoretichnih rozrobok yaki neobhidni shob poyasniti nedoliki Standartnoyi modeli taki yak ru silna CP problema oscilyaciyi nejtrino asimetriya materiyi i antimateriyi pohodzhennya temnoyi materiyi i temnoyi energiyi Insha problema polyagaye v matematichnih osnovah samoyi Standartnoyi modeli Standartna model ne uzgodzhuyetsya iz zagalnoyu teoriyeyu vidnosnosti v tomu sensi sho odna abo obidvi teoriyi rozpadayutsya v svoyih opisah na dribnishi za pevnih umov napriklad u ramkah vidomih singulyarnostej prostoru chasu takih yak velikij vibuh i gorizonti podij chornih dir Teoriyi yaki lezhat za mezhami Standartnoyi modeli vklyuchayut u sebe rizni rozshirennya Standartnoyi modeli cherez supersimetriyi taki yak minimalna supersimetrichna standartna model i en abo zovsim novi poyasnennya taki yak teoriya strun M teoriya i dodatkovi vimiri Oskilki ci teoriyi yak pravilo povnistyu uzgodzhuyutsya z potochnimi sposterezhuvanimi yavishami abo ne dovedeni do stanu konkretnih prognoziv pitannya pro te yaka teoriya ye pravilnoyu abo prinajmni najkrashim krokom do Teoriyi vsogo mozhe buti virishene tilki za dopomogoyu eksperimentiv U danij chas ce odna z najbilsh aktivnih galuzej doslidzhen yak u teoretichnij tak i v eksperimentalnij fizici Problemi Standartnoyi modeliNezvazhayuchi na te sho Standartna model u danij chas ye najbilsh uspishnoyu teoriyeyu fiziki elementarnih chastinok vona nedoskonala Nepoyasneni eksperimentalni sposterezhennya Ye cilij ryad eksperimentalnih sposterezhen za prirodoyu dlya yakih Standartna model ne daye adekvatnogo poyasnennya Gravitaciya Standartna model ne nadaye poyasnennya gravitaciyi Krim togo vona nesumisna z najbilsh uspishnoyi teoriyeyu gravitaciyi na sogodnishnij den zagalnoyu teoriyeyu vidnosnosti Temna materiya i temna energiya Kosmologichni sposterezhennya kazhut nam sho Standartna model zdatna poyasniti lishe blizko 4 5 materiyi u Vsesviti Z vidsutnih 95 5 blizko 22 5 povinni buti temnoyu materiyeyu tobto materiyeyu yaka povoditsya tochno tak samo yak insha materiya yaku mi znayemo ale yaka vzayemodiye tilki slabo z polyami Standartnoyi modeli Reshta maye buti temnoyu energiyeyu postijnoyu gustinoyu energiyi vakuumu Sprobi poyasniti temnu energiyu z tochki zoru energiyi vakuumu Standartnoyi modeli plankivska energiya prizvodyat do nevidpovidnosti na 120 poryadkiv Masi nejtrino Zgidno zi Standartnoyu modellyu nejtrino ye bezmasovimi chastinkami Prote eksperimenti z nejtrinnimi oscilyaciyami pokazali sho nejtrino mayut masu Masovi chleni dlya nejtrino mozhut buti dodani do Standartnoyi modeli vruchnu ale ce prizvodit do novih teoretichnih problem napriklad masovi chleni povinni buti nadzvichajno mali Asimetriya materiyi j antimateriyi Vsesvit skladayetsya zdebilshogo z rechovini Prote Standartna model peredbachaye sho rechovina i antirechovina povinni buli buti stvoreni v majzhe rivnih kilkostyah yaki b znishili odne odnogo poki Vsesvit oholodzhuvavsya Teoretichni problemi Deyaki osoblivosti Standartnoyi modeli dodani specialnim sposobom Voni ne ye problemoyu po suti tobto teoriya dobre pracyuye z cimi osoblivostyami ale voni pripuskayut brak rozuminnya Ci specifichni osoblivosti sponukali teoretikiv shukati bilsh fundamentalni teoriyi z menshoyu kilkistyu parametriv Deyaki zi specialnih osoblivostej ru Standartna model vvodit masi chastinok za dopomogoyu procesu vidomogo yak spontanne porushennya simetriyi viklikane polem Higgsa V ramkah Standartnoyi modeli masa Higgsa otrimuye deyaki duzhe veliki kvantovi popravki pov yazani z prisutnistyu virtualnih chastinok golovnim chinom virtualnih top kvarkiv Ci popravki znachno bilshi nizh faktichna masa Higgsa Ce oznachaye sho parametr ru Higgsa v Standartnoyi modeli povinen buti tonko nastroyenij takim sposobom yakij majzhe povnistyu skasovuye kvantovi popravki Cej riven tonkoyi nastrojki vvazhayetsya inshi movi bagatma teoretikami Silna CP problema Teoretichno mozhna stverdzhuvati sho Standartna model povinna mistiti chlen yakij porushuye CP simetriyu mizh materiyeyu i antimateriyeyu v chastini silnoyi vzayemodiyi Eksperimentalno odnak take porushennya ne bulo viyavleno sho oznachaye sho koeficiyent pri comu chleni duzhe blizkij do nulya Cya tonka nastrojka takozh vvazhayetsya neprirodnoyu Kilkist parametriv Standartna model zalezhit vid 19 chislovih parametriv Yih znachennya vidomi z eksperimentu ale pohodzhennya znachen nevidomo Deyaki teoretiki namagalisya znajti zv yazok mizh riznimi parametrami napriklad mizh masami chastinok u riznih pokolinnyah Teoriyi Velikogo ob yednannyaStandartna model maye tri kalibruvalni simetriyi koloru SU 3 slabkogo izospinu SU 2 i giperzaryadu U 1 vidpovidni trom fundamentalnim silam Cherez perenormuvannya konstanti zv yazku kozhnoyi z cih simetrij zminyuyutsya v zalezhnosti vid energiyi za yakoyi voni vimiryuyutsya Blizko 1019 GeV ci zv yazki stayut priblizno rivnimi Ce prizvelo do pripushennya sho vishe vid ciyeyi energiyi tri kalibruvalni simetriyi Standartnoyi modeli ob yednani v odnij kalibruvalnoyi simetriyi z prostoyu grupoyu kalibruvalnoyi grupi i tilki odniyeyu konstantoyu zv yazku Nizhche vid ciyeyi energiyi simetriya spontanno porushena do standartnih simetrij modeli Populyarnim viborom dlya ob yednuvalnoyi grupi ye specialna unitarna grupa v p yati vimirah SU 5 i specialna ortogonalna grupa v desyati vimirah en Teoriyi yaki ob yednuyut simetriyi Standartnoyi modeli takim chinom nazivayutsya teoriyami Velikogo ob yednannya abo angl Grand Unification Theories GUT a masshtab energij za yakih yedina simetriya porushuyetsya nazivayetsya masshtabom GUT Zagalom teoriyi Velikogo ob yednannya prorokuyut stvorennya magnitnih monopoliv u rannomu Vsesviti i nestabilnist protona Ci peredbachennya nezvazhayuchi na intensivnij poshuk ne pidtverdzhuyutsya eksperimentalno i ce nakladaye obmezhennya na mozhlivi GUT Kvantova gravitaciyaKvantova gravitaciya napryamok doslidzhen u teoretichnij fizici metoyu yakogo ye kvantovij opis gravitacijnoyi vzayemodiyi i v razi uspihu ob yednannya takim chinom gravitaciyi z inshimi troma fundamentalnimi vzayemodiyami tobto pobudova tak zvanoyi teoriyi vsogo Petlova kvantova gravitaciya Teoriya strun M teoriyaInshi en ADD model en Teoriya Kaluci Klejna en DSR Doubly special relativity Nadzvichajno prosta teoriya vsogo ru Supergravitaciya ru Teoriya superstrun Teoriya Yanga Millsa Tehnikolor en en Div takozhMehanizm Higgsa en Kvantova hromodinamika Golografichnij princip en Prichinna dinamichna triangulyaciya en Fizika kondensovanogo stanu en Elektroslabka vzayemodiya Spontanne porushennya simetriyi Preoni Tvistor Nevirisheni problemi suchasnoyi fiziki Nejtrinna minimalna standartna modelPrimitkiZa predelami Standartnoj modeli Elementy ru Arhiv originalu za 12 travnya 2013 Procitovano 10 travnya 2013 PDF Arhiv originalu PDF za 17 zhovtnya 2007 Procitovano 30 chervnya 2011 Lykken Beyond the Standard Model arxiv org 1005 1676 Peskin Michael Edward Schroeder Daniel V 1995 An introduction to quantum field theory Addison Wesley s 786 791 ISBN 9780201503975 Magnetic Monopoles Pran Nath Pavel Fileviez Perez 2006 Proton stability in grand unified theories in strings and in branes arXiv hep ph 0601023v3 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite arXiv title Shablon Cite arXiv cite arXiv a Proignorovano class dovidka PosilannyaPol Shellard i dr Quantum Gravity Per z angl V G Misovcya ros Zeeya Merali Razdelenie vremeni i prostranstva Novaya kvantovaya teoriya otvergaet prostranstvo vremya Ejnshtejna Scientific American December 2009 ros G E Gorelik Matvej Bronshtejn i kvantovaya gravitaciya K 70 letiyu nerazreshyonnoj problemy Uspehi fizicheskih nauk Tom 175 10 oktyabr 2005 ros

Дата публікації:
Топ