Technicolor (fysiikka)

Technicolor (fysiikka) - hiukkasfysiikassa yleisnimi standardimallin ulkopuolisille fysikaalisille hypoteeseille , joissa skalaari Higgsin bosoni ei ole perushiukkanen , vaan se on hypoteettisten fermionien , teknisten kvarkkien , sidottu tila . [1] [2]

Yhteys syntyy hypoteettisen vahvan vuorovaikutuksen kautta, joka muistuttaa kvanttikromodynamiikkaa (kuten Yang-Millsin teoria , eli ei-abelilaisena mittariteoriana ), uusien vapausasteiden (värien) kanssa, mistä johtuu nimi technicolor, alunperin v. leikkisä tunne, jossa on aavistus värielokuvan tekniväriä .

Motiivi

Yksi teknicolor-hypoteesin motiivi on se, että monet teoreetikot pitävät perustavanlaatuisia skalaarihiukkasia, kuten kvanttikenttäteorian Higgsin bosonia. Toinen motiivi on perustavanlaatuisen teorian etsiminen, joka selittää standardimallin parametrit ( vuorovaikutusvakio , Weinbergin kulma , massat).

Technicolor- teorioita esitetään myös vaihtoehtona supersymmetriateorioille ratkaisuna mittarihierarkiaongelmaan . Tämä seuraa silmukkadiagrammien säteilykorjauksista hyvin erilaisille katkenneen symmetrian asteikoille ( sähköheikko symmetrian rikkoutuminen ja TVT-asteikko ).

Dynaaminen symmetrian rikkominen

Koska technicolor-teorioissa sähköheikon symmetrian rikkominen on seurausta vuorovaikutusdynamiikasta, niitä kutsutaan myös sähköheikon dynaamisen symmetrian rikkomisen teorioiksi . Itse termi dynaaminen symmetrian rikkominen ei rajoitu alkeishiukkasfysiikkaan. Esimerkiksi kiinteän olomuodon fysiikassa BCS :n suprajohtavuusteoriassa Cooper-parien muodostuessa kahdesta toisiinsa sitoutuneesta elektronista käytetään perustavanlaatuista dynaamisen symmetrian rikkomista, vaikkakin Abelin teorian puitteissa. Alkeishiukkasfysiikassa dynaamisen symmetrian rikkomisen käsite otettiin käyttöön 1960-luvun alussa Nambu-Jona-Lacinio-mallissa ( Nambu ja Giovanni Jona-Laciniosta) ja samalla laajennettiin ei-abelilaiseen fysiikkaan. Tämä teoria on malli monille teorioille, joissa on dynaaminen symmetrian rikkoutuminen.

Historia

Technicolor-teoriat esittelivät ensimmäisen kerran 1970-luvun lopulla Leonard Susskind [3] ja Steven Weinberg . [4] Pian tämän jälkeen termin Extended technocolor keksivät Savas Dimopoulos ja Susskind [5] sekä Estia Eichen ja Kenneth Lane [6] (jälkimmäinen käytti nimitystä "hypercolor" teknovärin sijaan). Tavoitteena oli sisällyttää standardimallimittariryhmä ja tekniväriteoria yhteiseen mittausryhmään, saada teoria tavallisten standardimallifermionien ( leptonit , kvarkit ) vuorovaikutuksesta teknisten kvarkkien kanssa (mahdollisesti massojen ja muiden parametrien johtamiseen). vakiomallista).

Ennusteet ja ongelmat

Technicolor-teoriat ennustavat uusien hiukkasten ilmaantumista, jotka voidaan havaita hiukkaskiihdyttimissä , kuten LHC :ssä , ja edustavat myös mahdollisia hiukkasia, jotka muodostavat pimeän aineen . Mutta he kohtaavat myös erilaisia ​​vaikeuksia, jotka johtuvat esimerkiksi jo saatavilla olevista sähköheikkoteorian tarkoista mittauksista. Erityisesti technicolor-teoriat ennustavat makua muuttavia neutraaleja virtoja, jotka on tukahdutettu standardimallissa ja jotka voivat esiintyä kapeissa kokeellisissa rajoissa. Poistumiskeinona jo 1980-luvulla esitettiin teorioita kävelytekniikasta (Thomas Appelqvist ym. [7] ). Niitä tutkittiin numeerisesti 2000 - luvulla mallintamalla kenttäteorioita hilassa .

Vaihtoehdot

Technicolor-teorioiden lisäksi on muita teorioita, jotka sisältävät myös fermioneista koostuvia yhdistehiggsin bosoneja. Erityisesti:

Kirjallisuus

Muistiinpanot

  1. L.B. Okun Alkuainehiukkasten fysiikka. - M., Pääkirjoitus URSS, 2005. - s. 86
  2. Okun L. B. "Korkean energian fysiikan nykytila ​​ja näkymät" // UFN vol. 134 s. 3–44 (1981)
  3. Susskind : Spontaanien symmetrian murtumisen dynamiikka Weinberg-Salam-teoriassa . Julkaisussa: Physical Review D , Band 20, 1979, S. 2619–2625
  4. Steven Weinberg Dynaamisen symmetrian rikkomisen vaikutukset . Julkaisussa: Physical Review D , Band 13, 1976, S. 974–996. Weinberg Dynaamisen symmetrian rikkomisen vaikutukset: Lisäys . Julkaisussa: Physical Review D , Band 19, 1979, S. 1277–1280
  5. S. Dimopoulos, L. Susskind: Mass ilman skalaaria . Julkaisussa: Nuclear Physics B , 155, 1979, S. 237–252
  6. Eichten, Lane: Heikojen vuorovaikutussymmetrioiden dynaaminen katkaisu . Julkaisussa: Physics Letters B , Band 90, 1980, S. 125–130
  7. Appelquist, Dimitra Karabali, LCR Wijewardhana: Kiraaliset hierarkiat ja makua muuttavat neutraalit virtaukset hypervärissä . Julkaisussa: Physical Review Letters , Band 57, 1986, S. 957–960, Abstract