» » » » » » Extensii ale Modelului Standard în fizica particulelor elementare

Extensii ale Modelului Standard în fizica particulelor elementare

1e0657_scale

Deși toate dovezile experimentale confirma previziunile Modelului Standard, mulți fizicieni găsesc acest model ca fiind nesatisfăcător, datorită numeroşilor săi parametrii nedeterminaţi, multe particule fundamentale, non-observarea bosonului Higgs, și alte considerente mai mult teoretice, cum ar fi problema ierarhiei. Există multe teorii speculative alternative la Modelul Standard, care încearcă să remedieze aceste deficiențe.

Marea unificare

O alternativă la Modelul Standard încearcă să combine interacțiunea electroslabă cu interacțiunea puternică într-un singură „mare teorie unificată”. O astfel de forță ar fi sparte spontan în cele trei forțe de către un mecanism asemănător cu mecanismul Higgs. Predicția cea mai dramatică a marii unificări este existența bosonilor X, care cauzează aparitia radiaţiilor protonice. Dar ne-observarea radiaţiilor protonice la observatorul Super-Kamiokande exclude cele mai simple modele ale marii unificări, inclusiv SU(5) şi SO(10).

Supersimetria

Supersimetria extinde Modelul Standard prin adăugarea unei clase suplimentare de simetrii funcţiilor Lagrangiene. Aceste simetrii schimbă particulele fermionice cu cele bosonice. O astfel de simetrie prezice existența unor particule supersimetrice, abreviate ca sparticule, care includ sleptoni, squarci, neutralino, și chargino. Fiecare particulă din Modelul Standard ar avea o superparticulă al cărui spin diferă cu 1/2 de cel al particulei obișnuite. Din cauza ruperii supersimetriei, sparticulele sunt mult mai grele decât omoloagele lor obișnuite. Ele sunt atât de grele încât acceleratoare de particule existente nu ar fi suficient de puternice pentru a le produce. Cu toate acestea, unii fizicieni cred că sparticulele vor fi detectată de Large Hadron Collider de la CERN.

Teoria corzilor

Potrivit adepților teoriei corzilor, fiecare tip de particulă fundamentală corespunde unor modele diferite de corzi fundamentale. Toate corzile sunt în esență aceleași, deși acestea pot fi deschise (linii) sau închise (bucle). Diferite particule coordonează în mod diferit corzile lor. Teoriile moderne ale corzilor includ supersimetria, transformându-le în teorii ale supercorzilor. O predicție specială în teoria corzilor este existența de omologii extrem de masive ale particulelor obișnuite ca urmare a excitţiilor vibraţionale ale corzii fundamentale. O altă predicție importantă în teoriei corzilor este existența unei particule fără masă de spin – 2 care se comportă la fel ca gravitonul. Prin predicţia gravitaţiei, teoria corzilor unifică mecanica cuantică cu relativitatea generală, ceea ce o face să fie prima teorie consistentă a gravitației cuantice. O problemă cu teoria corzilor este că se prezice că numărul de dimensiuni de spațiu-timp este mult mai mare de 4 (numărul de dimensiuni observate). Aceste dimensiuni suplimentare sunt considerate ca fiind compactificate sau rulate. Alte teorii conexe, cum ar fi teoriile Brane, conțin dimensiuni suplimentare extinse, care sunt ascunse de noi datorită detenției nostru la un număr restrâns de dimensiuni.

Teoria preonilor

Conform teoriei preonilor există una sau mai multe clase de particule mai fundamentale decât cele (sau cea mai mare dintre cele) găsite în Modelul Standard. Cele mai fundamentale dintre acestea sunt numite în mod normal preoni, cuvânt derivat din „pre-cuarci”. În esență, teoria preonilor încearcă să facă pentru Modelului Standard ceea ce a făcut Modelului Standard pentru multitudinea de particule care existau înaintea acestuia. Cele mai multe modele presupun că aproape totul în Modelul Standard poate fi explicat în termeni de trei până la o jumătate de duzină de particule mai fundamentale, și prin regulile care guvernează interacțiunile lor. Interesul în preoni a scăzut de când cele mai simple modele au fost experimental excluse în anii 1980.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *