Technicolor (fyzika)

Technicolor (fyzika) - v částicové fyzice souhrnný název pro fyzikální hypotézy mimo standardní model , ve kterém skalární Higgsův boson není základní částicí , ale je vázaným stavem hypotetických fermionů , technických kvarků . [1] [2]

Spojení je provedeno prostřednictvím hypotetické silné interakce podobné kvantové chromodynamice (jako Yang-Millsova teorie , tedy jako neabelovská kalibrační teorie ), s novými stupni volnosti (barvami), odtud pochází název technicolor, původně v hravý smysl s nádechem technicolor barevného kina.

Motiv

Jednou z motivací pro technicolor hypotézu je, že základní skalární částice, jako je Higgsův boson v kvantové teorii pole , jsou mnohými teoretiky vnímány jako nepřirozené. Dalším motivem je hledání fundamentální teorie, která vysvětluje parametry standardního modelu ( interakční konstanta , Weinbergův úhel , hmotnosti).

Technicolor teorie jsou také předloženy jako alternativa k teoriím supersymetrie jako řešení problému hierarchie měřidel . Vyplývá to z radiačních korekcí ve smyčkových diagramech pro velmi různá měřítka porušené symetrie ( elektroslabé porušení symetrie a stupnice TVT ).

Dynamické narušení symetrie

Protože v technicolorových teoriích je elektroslabé narušení symetrie důsledkem dynamiky interakce, nazývají se také teorie elektroslabého dynamického narušení symetrie . Samotný termín narušování dynamické symetrie není omezen na fyziku elementárních částic. Například ve fyzice pevných látek , v BCS teorii supravodivosti , se při vytváření Cooperových párů ze dvou vzájemně navázaných elektronů používá zásadní porušení dynamické symetrie, i když v rámci Abelovské teorie. Ve fyzice elementárních částic byl koncept dynamického narušování symetrie zaveden počátkem 60. let 20. století v modelu Nambu-Jona-Lacinio (od Nambu a Giovanni Jona-Lacinio) a současně rozšířen na neabelovskou fyziku. Tato teorie je modelem pro mnoho teorií s dynamickým porušením symetrie.

Historie

Teorie techniky barev byly poprvé představeny koncem 70. let Leonardem Susskindem [3] a Stevenem Weinbergem . [4] Krátce nato zavedli termín rozšířená technocolor Savas Dimopoulos a Susskind [5] a Estia Eichen a Kenneth Lane [6] (poslední jmenovaný používá označení „hypercolor“ místo technocolor). Cílem bylo zahrnout standardní modelovou kalibrační skupinu a technicolor teorii do společné kalibrační skupiny, získat teorii interakce běžných standardních modelových fermionů ( leptonů , kvarků ) s technickými kvarky (s možností odvození hmotností a dalších parametrů standardního modelu).

Předpovědi a problémy

Teorie Technicolor předpovídají výskyt nových částic, které lze detekovat v urychlovačích částic , jako je LHC , a také představují možné částice, které tvoří temnou hmotu . Potýkají se ale také s různými obtížemi pramenícími například z již dostupných přesných měření elektroslabé teorie. Zejména technicolorové teorie předpovídají neutrální proudy měnící chuť , které jsou ve standardním modelu potlačeny a mohou existovat v úzkých experimentálních mezích. Jako východisko byly již v 80. letech navrženy teorie chůze technicolor (Thomas Appelqvist a další [7] ). Byly studovány numericky v roce 2000 modelováním teorií pole na mřížce .

Alternativy

Kromě technicolorových teorií existují i ​​další teorie, které také obsahují složené Higgsovy bosony tvořené fermiony. Zvláště:

Literatura

Poznámky

  1. L.B. Okun Fyzika elementárních částic. - M., Editorial URSS, 2005. - str. 86
  2. Okun L. B. "Současný stav a vyhlídky fyziky vysokých energií" // UFN vol. 134 s. 3–44 (1981)
  3. Susskind : Dynamika spontánního porušení symetrie ve Weinberg-Salamově teorii . In: Physical Review D , Band 20, 1979, S. 2619–2625
  4. Steven Weinberg Důsledky dynamického narušení symetrie . In: Physical Review D , Band 13, 1976, S. 974–996. Weinberg Důsledky narušení dynamické symetrie: Dodatek . In: Physical Review D , Band 19, 1979, S. 1277–1280
  5. S. Dimopoulos, L. Susskind: Mass Without Scalars . In: Nuclear Physics B , 155, 1979, S. 237–252
  6. Eichten, Lane: Dynamické narušování slabých interakčních symetrií . In: Physics Letters B , Band 90, 1980, S. 125–130
  7. Appelquist, Dimitra Karabali, LCR Wijewardhana: Chiral Hierarchie and Flavour-Changing Neutral Currents in Hypercolor . In: Physical Review Letters , Band 57, 1986, S. 957–960, Abstrakt