Массовое поколение
(Перенаправлено из Механизма массовой генерации )
В теоретической физике механизм образования массы — это теория, которая описывает происхождение массы из самых фундаментальных законов физики . Физики предложили ряд моделей, отстаивающих разные взгляды на происхождение массы. Проблема сложна, поскольку основная роль массы заключается в обеспечении гравитационного взаимодействия между телами, и ни одна теория гравитационного взаимодействия не согласуется с популярной в настоящее время Стандартной моделью физики элементарных частиц .
Существует два типа моделей генерации массы: модели без гравитации и модели, включающие гравитацию.
Предыстория [ править ]
Стандартная модель теория и Электрослабая
Механизм Хиггса основан на нарушающем симметрию потенциале скалярного поля , таком как квартика . Стандартная модель использует этот механизм как часть модели Глэшоу-Вайнберга-Салама для объединения электромагнитных и слабых взаимодействий. Эта модель была одной из нескольких, предсказавших существование скалярного бозона Хиггса .
Негравитационные модели [ править ]
В этих теориях, как и в самой Стандартной модели , гравитационное взаимодействие либо не участвует, либо не играет решающей роли.
Техниколор [ править ]
Модели Technicolor нарушают электрослабую симметрию посредством калибровочных взаимодействий, которые изначально моделировались на основе квантовой хромодинамики . [1] [2] [ нужны дальнейшие объяснения ]
Механизм Коулмана-Вайнберга [ править ]
Механизм Коулмана-Вайнберга генерирует массу за счет спонтанного нарушения симметрии. [3]
Другие теории [ править ]
- Физика нечастичных частиц и unhiggs [4] [5] модели предполагают, что сектор Хиггса и бозон Хиггса масштабно-инвариантны.
- УФ-дополнение путем классификации, при котором унитаризация WW-рассеяния происходит путем создания классических конфигураций. [6]
- Нарушение симметрии, вызванное неравновесной динамикой квантовых полей выше электрослабого масштаба. [7] [8]
- Асимптотически безопасные слабые взаимодействия [9] [10] на основе некоторых нелинейных сигма-моделей. [11]
- Модели составных W- и Z-векторных бозонов. [12]
- Конденсат топ-кварка .
Гравитационные модели [ править ]
- В экстрамерных моделях без Хиггса вместо полей Хиггса используется пятый компонент калибровочных полей. Можно вызвать электрослабое нарушение симметрии, наложив определенные граничные условия на дополнительные размерные поля, увеличив масштаб нарушения унитарности до энергетического масштаба дополнительного измерения. [13] [14] Благодаря соответствию AdS/QCD эту модель можно связать с многоцветными моделями и с моделями UnHiggs , в которых поле Хиггса имеет нечастичную природу. [15]
- Унитарная калибровка Вейля . Если добавить подходящий гравитационный член к действию стандартной модели с гравитационной связью, теория станет локально масштабно-инвариантной (т. е. Вейлев-инвариантной) в унитарной калибровке для локального SU(2). Преобразования Вейля действуют мультипликативно на поле Хиггса, поэтому можно исправить калибровку Вейля, потребовав, чтобы скаляр Хиггса был константой. [16]
- Преон и модели, вдохновленные преонами, такие как ленточная модель Стандартной модели частиц Сандэнса Билсона-Томпсона , основанная на теории кос и совместимая с петлевой квантовой гравитацией и аналогичными теориями. [17] Эта модель не только объясняет происхождение массы, но также интерпретирует электрический заряд как топологическую величину (скрутки отдельных лент), а цветовой заряд как способы скручивания.
- В теории сверхтекучего вакуума массы элементарных частиц возникают в результате взаимодействия с физическим вакуумом аналогично механизму образования щели в сверхтекучих средах . [18] Низкоэнергетический предел этой теории предполагает эффективный потенциал сектора Хиггса, который отличается от потенциала Стандартной модели, но обеспечивает генерацию массы. [19] [20] При определенных условиях этот потенциал порождает элементарную частицу, роль и характеристики которой аналогичны бозону Хиггса .
Ссылки [ править ]
- ^ Стивен Вайнберг (1976), «Последствия нарушения динамической симметрии», Physical Review D , 13 (4): 974–996, Bibcode : 1976PhRvD..13..974W , doi : 10.1103/PhysRevD.13.974 .
С. Вайнберг (1979), «Последствия нарушения динамической симметрии: приложение», Physical Review D , 19 (4): 1277–1280, Бибкод : 1979PhRvD..19.1277W , doi : 10.1103/PhysRevD.19.1277 . - ^ Леонард Сасскинд (1979), «Динамика спонтанного нарушения симметрии в теории Вайнберга-Салама», Physical Review D , 20 (10): 2619–2625, Бибкод : 1979PhRvD..20.2619S , doi : 10.1103/PhysRevD.20.2619 , OSTI 1446928 .
- ^ Вайнберг, Эрик Дж. (15 июля 2015 г.). «Механизм Коулмана-Вайнберга» . Схоларпедия . 10 (7): 7484. Бибкод : 2015SchpJ..10.7484W . doi : 10.4249/scholarpedia.7484 . ISSN 1941-6016 .
- ^ Станкато, Дэвид; Тернинг, Джон (2009). «Анхиггсы». Журнал физики высоких энергий . 0911 (11): 101. arXiv : 0807.3961 . Бибкод : 2009JHEP...11..101S . дои : 10.1088/1126-6708/2009/11/101 . S2CID 17512330 .
- ^ Фальковски, Адам; Перес-Виктория, Мануэль (2009). «Электрослабые прецизионные наблюдаемые и Унхиггсы». Журнал физики высоких энергий . 0912 (12): 061. arXiv : 0901.3777 . Бибкод : 2009JHEP...12..061F . дои : 10.1088/1126-6708/2009/12/061 . S2CID 17570408 .
- ^ Двали, Гия; Джудиче, Джан Ф.; Гомес, Сезар; Кехагиас, Алекс (2011). «УФ-дополнение путем классификации». Журнал физики высоких энергий . 2011 (8): 108. arXiv : 1010.1415 . Бибкод : 2011JHEP...08..108D . дои : 10.1007/JHEP08(2011)108 . S2CID 53315861 .
- ^ Голдфейн, Э. (2008). «Бифуркации и формирование структур в физике элементарных частиц: вводное исследование». ЭПЛ . 82 (1): 11001. Бибкод : 2008EL.....8211001G . дои : 10.1209/0295-5075/82/11001 . S2CID 62823832 .
- ^ Голдфейн, Э. (2010). «Неравновесная динамика как источник асимметрии в физике высоких энергий» (PDF) . Электронный журнал теоретической физики . 7 (24): 219–234. Архивировано из оригинала (PDF) 20 января 2022 г. Проверено 10 июля 2012 г.
- ^ Калмет, X. (2011), «Асимптотически безопасные слабые взаимодействия», Modern Physics Letters A , 26 (21): 1571–1576, arXiv : 1012.5529 , Bibcode : 2011MPLA...26.1571C , CiteSeerX 10.1.1.757.7245 , doi : 10.1142/S0217732311035900 , S2CID 118712775
- ^ Калмет, X. (2011), «Альтернативный взгляд на электрослабые взаимодействия», International Journal of Modern Physics A , 26 (17): 2855–2864, arXiv : 1008.3780 , Bibcode : 2011IJMPA..26.2855C , CiteSeerX 10.1.1.740 .5141 , doi : 10.1142/S0217751X11053699 , S2CID 118422223
- ^ Коделло, А.; Перкаччи, Р. (2009), «Неподвижные точки нелинейных сигма-моделей в d>2», Physics Letters B , 672 (3): 280–283, arXiv : 0810.0715 , Bibcode : 2009PhLB..672..280C , doi : 10.1016/j.physletb.2009.01.032 , S2CID 119223124
- ^ Эбботт, ЛФ; Фархи, Э. (1981), «Сильны ли слабые взаимодействия?», Physics Letters B , 101 (1–2): 69, Bibcode : 1981PhLB..101...69A , CiteSeerX 10.1.1.362.4721 , doi : 10.1016/0370-2693(81)90492-5
- ^ Чаки, К.; Грожан, К.; Пило, Л.; Тернинг, Дж. (2004), «На пути к реалистичной модели нарушения электрослабой симметрии без Хиггса», Physical Review Letters , 92 (10): 101802, arXiv : hep-ph/0308038 , Bibcode : 2004PhRvL..92j1802C , doi : 10.1103/ PhysRevLett.92.101802 , PMID 15089195 , S2CID 6521798
- ^ Чаки, К.; Грожан, К.; Мураяма, Х.; Пило, Л.; Тернинг, Джон (2004), «Калибровочные теории на интервале: унитарность без бозона Хиггса», Physical Review D , 69 (5): 055006, arXiv : hep-ph/0305237 , Bibcode : 2004PhRvD..69e5006C , doi : 10.1103/ PhysRevD.69.055006 , S2CID 119094852
- ^ Кальмет, X.; Дешпанде, штат Нью-Йорк; Он, XG; Сюй, SDH (2009), «Невидимый бозон Хиггса, непрерывные массовые поля и механизм нехиггса», Physical Review D , 79 (5): 055021, arXiv : 0810.2155 , Bibcode : 2009PhRvD..79e5021C , doi : 10.1103/PhysRevD.79.05502 1 , S2CID 14450925
- ^ Павловский, М.; Рачка, Р. (1994), «Единая конформная модель фундаментальных взаимодействий без динамического поля Хиггса», Foundations of Physics , 24 (9): 1305–1327, arXiv : hep-th/9407137 , Bibcode : 1994FoPh...24.1305 П , doi : 10.1007/BF02148570 , S2CID 17358627
- ^ Билсон-Томпсон, Сандэнс О.; Маркопулу, Фотини; Смолин, Ли (2007), «Квантовая гравитация и стандартная модель», Classical and Quantum Gravity , 24 (16): 3975–3993, arXiv : hep-th/0603022 , Bibcode : 2007CQGra..24.3975B , doi : 10.1088/ 0264-9381/24/16/002 , S2CID 37406474 .
- ^ В. Авдеенков, Александр; Г. Злощастиев, Константин (2011). «Квантовые бозе-жидкости с логарифмической нелинейностью: самоустойчивость и появление пространственной протяженности». Журнал физики Б. 44 (19): 195303. arXiv : 1108.0847 . Бибкод : 2011JPhB...44s5303A . дои : 10.1088/0953-4075/44/19/195303 . S2CID 119248001 .
- ^ Г. Злощастиев, Константин (2011). «Спонтанное нарушение симметрии и генерация массы как встроенные явления логарифмической нелинейной квантовой теории». Акта Физика Полоника Б. 42 (2): 261–292. arXiv : 0912.4139 . Бибкод : 2011AcPPB..42..261Z . дои : 10.5506/APhysPolB.42.261 . S2CID 118152708 .
- ^ Джунушалиев Владимир; Г. Злощастиев, Константин (2013). «Безсингулярная модель электрического заряда в физическом вакууме: ненулевая пространственная протяженность и генерация массы». Цент. Евро. Дж. Физ . 11 (3): 325–335. arXiv : 1204.6380 . Бибкод : 2013CEJPh..11..325D . дои : 10.2478/s11534-012-0159-z . S2CID 91178852 .