Štandardný model základných častíc pre začiatočníkov. FAQ: štandardný model štandardného modelu interakcie základných častíc

Moderná myšlienka fyziky častíc je obsiahnutá v tzv. Štandardný model . Štandardný model (cm) fyziky častíc je založený na kvantovej elektrodynamike, kvantovej chromodynamike a modelu Quark-Partton.
Kvantová elektrodynamika (CAD) - High-presná teória - opisuje procesy, ktoré sa vyskytujú pri pôsobení elektromagnetických síl, ktoré sa študujú s vysokým stupňom presnosti.
Kvantová chromodynamika (QCD) opisujú procesy silných interakcií, je postavený analogicky s CAD, ale je viac semi-empirickým modelom.
Model Quark-Partton kombinuje teoretické a experimentálne výsledky štúdií vlastností častíc a ich interakcií.
Doteraz odchýlky nie sú zistené zo štandardného modelu.
Hlavným obsahom štandardného modelu je uvedený v tabuľkách 1, 2, 3. Zložky hmoty sú tri generácie základných Fermive (I, II, III), ktorých vlastnosti sú uvedené v tabuľke. 1. Základné dávky - dopravcovia interakcií (tabuľka 2), ktorá môže byť predložená pomocou feynmanového diagramu (obr. 1).

Tabuľka 1: Fermions - (Spin Sem-Free v jednotkách ћ) Ústavy hmoty

Tabuľka 2: Bosons - Interakčné nosiče (Spin \u003d 0, 1, 2 ... v jednotkách ћ)

Tabuľka 3: Porovnávacie charakteristiky základných interakcií

Sila interakcie je relatívne silná.

Obr. 1: Feynman Diagram: A + B \u003d C + D, A - Interakcia konštanta, Q2 \u003d -T - 4-pulz, ktorý častíc prenáša časticu v dôsledku jedného zo štyroch typov interakcií.

1.1 Základné pozície štandardného modelu

• ADRONY sa skladajú z kvarkov a gluons (partónov). Quarks - Fermions s odstreďovaním 1/2 a hmotnosťou M 0; Búzie - Bozóny s odstreďovaním 1 a hmotnosťou M \u003d 0.
• Quarks sú klasifikované na dvoch značkách: aróma a farba. Je známe 6 chuťou kvarkov a 3 farieb pre každý kvark.
• Aróm je charakteristika, ktorá pretrváva v silných interakciách.
• GLUON sa skladá z dvoch farieb - farieb a antituetiek a všetky ostatné kvantové čísla sa rovná nule. Pri vyvolaní gluon Quark mení farbu, ale nie vôňu. Celkové práce 8 Gluons.
• Základné procesy v CCD sú postavené analógiou s CAD: brzdné emisie gluone Quark, narodenie kilk-anti-koučovacích párov gluónov. Proces narodenia gluónov s Gluons nemá žiadny analógový v CAD.
• Statické pole gluónov nemá tendenciu nula v nekonečno, t.j. Celková energia takejto oblasti je nekonečná. Takže kvarky nemôžu plynúť z hadríkov, je tu väzenie.
• Sily príťažlivosti, ktoré majú dve nezvyčajné vlastnosti, pôsobia: a) asymptotická sloboda pri veľmi nízkych vzdialenostiach a b) infračervené zajatia - zadržanie, vzhľadom na to, že potenciálna energia interakcie V (R) čoraz viac rastie s rastúcou vzdialenosťou Medzi kvarks R, V (R) \u003d -α S / R + ær, α a æ - konštanty.
• Interakcia Quark-Quark nie je aditívna.
• Môžu existovať iba farebné singlety vo forme voľných častíc:
  Meson Singlet, pre ktorý je funkcia vlny určená pomerom

a Baryon Singlet s funkciou vlny

kde r je červená, in-modrá, g je zelená.

• Existujú aktuálne a komponentné kvarky, ktoré majú rôzne masy.
• Krížové časti procesu A + B \u003d C + X s výmenou jedného gluónu medzi kvarkmi, časťou administrátorov, sú napísané vo forme:

ŝ \u003d x a x b s, \u003d x a t / x c.

Symboly A, B, C, D sú označené kvarkmi a súvisiacimi premennými, symbolmi A, B, C - Hadron, ŝ ,,, - Hodnoty súvisiace s kvarkmi - funkcia distribúcie kvarkov a v prísadách A ( Alebo, - kvarky B v rieke B), - fragmentácia fragmentu FIR C. C, D / DT je \u200b\u200belementárna časť QQ interakcie.

1.2 Vyhľadajte odchýlky od štandardného modelu

S existujúcimi energiami zrýchlených častíc sú všetky pozície CHD dobre vykonané a čím viac CED. V plánovaných experimentoch s vyššou energiou častíc jednej z hlavných úloh sa zvažuje vyhľadávanie odchýlok od štandardného modelu.
Ďalší rozvoj vysokoenergetickej fyziky je spojený s riešením nasledujúcich úloh:

1. Vyhľadávanie exotických častíc, ktoré majú inú štruktúru, ako je prijatá v štandardnom modeli.
2. Hľadať neutrínové oscilácie ν μ μ μ ν τ a súvisiaci problém neutrínovej hmotnosti (vm ≠ 0).
3. Vyhľadávanie kolapsu protónu, ktorého životnosť sa odhaduje o hodnotu τ vykorisťovania\u003e 10 33 rokov.
4. Hľadanie štruktúry základných častíc (struny, kužele na vzdialenosti d< 10 -16 см).
5. Detekcia dekoninmed Hadron Hands (Quark Gluon Plazma).
6. Štúdium porušenia invariancie CP počas rozpadu neutrálnych K-mesons, D-mesons a B-častíc.
7. Štúdium povahy temnej hmoty.
8. Študovanie zloženia vákua.
9. Higgs-Bosona vyhľadávanie.
10. Hľadať supersymmetrické častice.

1.3 Nevyriešené otázky štandardného modelu

Základná fyzikálna teória, štandardný model elektromagnetických, slabých a silných interakcií elementárnych častíc (kvarky a leptóny), je všeobecne akceptovaný úspech fyziky 20. storočia. Vysvetľuje všetky známe experimentálne fakty v fyzike MicroLLD. Existuje však niekoľko otázok, ktoré v štandardnom modeli neexistuje žiadna odpoveď.

1. Povaha mechanizmu spontánneho porušenia elektrického uzavretia kalibračnej invariancie nie je známa.

• Vysvetlenie existencie hmôt vo W ± a Z0-kombinons si vyžaduje zavedenie do teórie skalárnych polí s nevariantným v porovnaní s kalibračnými transformáciami hlavným stavom -Vacuum.
• Dôsledkom tohto je vznik novej skalárnej častice - Boson Higgs.

1. Cm nevysvetľuje povahu kvantového čísla.

• Čo je poplatky (Electric; Baryon; Lepton: Le, L μ, L τ: Farba: modrá, červená, zelená) a prečo sú kvantifikované?
• Prečo existujú 3 generácie základných ferermien (I, II, III)?

1. SM nezahŕňa gravitáciu, teda cesta k zahrnutiu gravitácie v cm - novej hypotéze o existencii ďalších meraní v priestore Micromyr.
2. Neexistuje žiadne vysvetlenie, prečo základná škála tyče (m ~ 10 19 GEV) je doteraz od základnej škály elektrických interakcií (M ~ 10 2 2 GEV).

V súčasnosti existuje spôsob, ako vyriešiť tieto problémy. Skladá sa vo vývoji novej myšlienky štruktúry základných častíc. Predpokladá sa, že základné častice sú objekty, ktoré sa nazývajú "struny". Vlastnosti reťazcov sú diskutované v rýchlo sa vyvíjajúcom modeli Superstrrunu, ktorý tvrdí, že stanoví spojenie medzi javmi, ktoré sa vyskytujú vo fyzike elementárnych častíc a astrofyziky. Takýto odkaz viedol k formulácii novej disciplíny - kozmológie základných častíc.

Aké hlúpe meno pre najpresnejšiu vedeckú teóriu všetkých slávnych ľudskosti. Viac ako štvrtina Nobelovej ceny vo fyzike minulého storočia bola udelená práca, ktorá buď priamo alebo nepriamo súvisí so štandardným modelom. Názov jej, samozrejme, zdá sa, že pár stoviek rubľov si môžete kúpiť zlepšenie. Akýkoľvek teoretický fyzik by uprednostnil "úžasnú teóriu takmer všetko", ktorá je vlastne, a je.

Mnohí ľudia si pamätajú vzrušenie medzi vedcami av médiách spôsobených otvorením Higgs Boson v roku 2012. Jeho objav však nerobil prekvapenie a nevyšlo z ničoho nič - označilo päťdesiate výročie víťazstiev štandardného modelu. Zahŕňa každú základnú silu okrem gravitácie. Akýkoľvek pokus o vyvrátenie a preukázať v laboratóriu, že je potrebné úplne recyklovať - \u200b\u200ba bolo veľa takýchto zlyhaných.

Stručne povedané, štandardný model je zodpovedný za túto otázku: Čo je všetko, čo je všetko vyrobené a ako to všetko drží spolu?

Najmenšie stavebné bloky

Fyzika milujú jednoduché veci. Chcú rozdrviť všetko až do samotnej podstaty, nájsť najzákladnejšie stavebné bloky. Urobte to v prítomnosti stoviek chemických prvkov nie je tak jednoduché. Naši predkovia verili, že všetko pozostáva z piatich prvkov - zemín, vody, ohňa, vzduchu a éteru. Päť je oveľa jednoduchšie ako sto osemnásť. A tiež nesprávne. Určite viete, že svet okolo nás pozostáva z molekúl a molekuly sa skladajú z atómov. Chemik Dmitry MendeleEV zistil v roku 1860 a prezentovaných atómov v tabuľke prvkov, ktoré sa dnes študujú v škole. Ale tieto chemické prvky 118. Antimón, arzén, hliník, selén ... a 114 viac.

V roku 1932 vedci vedeli, že všetky tieto atómy sa skladajú len z troch častíc - neutrónov, protónov a elektrónov. Neutróny a protóny sú navzájom úzko spojené v jadre. Elektrony, tisícks ľahšie ako oni, kruh okolo jadra pri rýchlosti blízko svetla. Fyzika Plank, Bor, Schrödinger, Heisenberg a iní prezentovali novú vedu - kvantovú mechaniku - vysvetliť tento pohyb.

To by bolo skvelé zostať. Celkové tri častice. Je to ešte jednoduchšie ako päť. Ale ako sa držia spolu? Negatívne nabité elektróny a pozitívne nabité protóny sú upevnené elektromagnetizmom. Protóny sú však zrazené v jadre a ich pozitívne poplatky by ich mali preč. Aj neutrálne neutróny nepomôžu.

Čo spája tieto protóny a neutróny? "Divine Intervencia"? Ale aj božská bytosť by priniesla problémy pre každý z 1080 protónov a neutrónov vo vesmíre, pričom drží ich vôľu.

Rozšírenie zoo častíc

Medzitým, príroda zúfalo odmieta udržiavať iba tri častice vo svojej zoo. Ešte štyri, pretože musíme vziať do úvahy fotón, svetelnú časticu opísanú Einsteinom. Štyri sa zmenili na piatich, keď Anderson merala elektróny s pozitívnym nábojom - pozitrónom - ktoré porazili na zemi z vonkajšieho priestoru. Päť sa stalo šesť, keď bola zistená pivonka, držala jadro ako celok a predpovedanej Yukow.

Potom sa Muon objavil - 200 krát ťažší ako elektrón, ale vo zvyšku jeho dvojča. Toto je sedem. Nie je to tak jednoduché.

Do 60-tych rokov boli stovky "základných" častíc. Namiesto dobre organizovanej periodickej tabuľky boli len dlhé zoznamy barionov (ťažké častice, ako sú protóny a neutróny), mezons (ako yukawa pivo) a leptóny (ľahké častice, ako napríklad elektrón a nepolapiteľný neutrino), bez akejkoľvek organizácie a Princípy zariadenia.

A štandardný model sa narodil v tomto nevyžiadanej výške. Neexistoval žiadny pohľad. Archimeda nevyskočila z kúpeľne s plačom "Eureka!". Nie, namiesto toho v polovici 1960, niekoľko inteligentných ľudí predložil dôležité predpoklady, ktoré tento bog prvýkrát obrátil v jednoduchej teórii, a potom päťdesiat rokov experimentálneho overovania a teoretického vývoja.

Kvark. Dostali šesť možností, ktoré nazývame chuťou. Rovnako ako vo farbách, len nie tak chutné. Namiesto ruží, ľalií a levanduľa, máme horné a dolné, podivné a očarené, rozkošné a pravdivé kvarky. V roku 1964, Gell-Mann a Collegu nás učili, aby sme mixovali tri štvorce, aby sme získali barion. Protón je dva top a jeden dolný kvark; Neutrón - dva dolné a jedno vrchol. Vezmite si jeden kvark a jeden antikrát - Získajte Meson. Pivoňka je horný alebo dolný kvark spojený s horným alebo nižším antikvariárom. Všetka látka, s ktorou sa zaoberáme hornými a dolnými kvarkmi, starožitnosťami a elektrónmi.

Jednoduchosť. Aj keď nie je celkom jednoduchosť, pretože nie je ľahké držať kvarky pripojené. Pripojili sa tak pevne, že nikdy nenájdete kvark alebo antikvariánsky putovanie sám. Teória tejto súvislosti a častíc, ktoré sa na ňom zúčastňujú, menovite gluons, sa nazýva kvantová chromodynamika. Je to dôležitá súčasť štandardného modelu, matematicky komplikovaného a dokonca bez ohľadu na základnú matematiku. Fyzikovia robia všetko možné na výrobu výpočtov, ale niekedy nie je matematické prístroje dobre vyvinuté.

Ďalším aspektom štandardného modelu je "LEPTON MODEL". Toto je názov najdôležitejšieho článku v roku 1967, ktorý napísal Stephen Weinberg, ktorý Spojené kvantovej mechaniky s najdôležitejšou znalosťou o tom, ako častíc interagujú a organizovali ich na jednu teóriu. Zapol elektromagnetizmus, zviazal ho "slabou silou", čo vedie k určitým rádioaktívnym rozpadom a vysvetlil, že ide o rôzne prejavy tej istej sily. Tento model zahŕňal mechanizmus HIGGS, ktorý poskytuje hmotnosť základných častíc.

Odvtedy, štandardný model predpovedal výsledky experimentov pre výsledky, vrátane objavovania niekoľkých typov kvarkov a W- a Z-Bosons - ťažké častice, ktoré v slabých interakciách vykonávajú rovnakú úlohu ako fotón v elektromagnetizme. Pravdepodobnosť, že Neutrino má hmotnosť, bola zmeškaná v šesťdesiatych rokoch minulého storočia, ale po niekoľkých desaťročiach potvrdila štandardný model v deväťdesiatych rokoch.

Detekcia Higgs Boson v roku 2012, ktorá už dlho predpokladala štandardným modelom a dlho očakávaným, nie, prekvapením. Bolo to však ďalšie dôležité víťazstvo štandardného modelu nad tmavými silami, ktoré pravidelne čakajú na fyziku častíc na obzore. Fyzika sa nepáči, že štandardný model nezodpovedá ich myšlienkam o jednoduchých, sú znepokojení jeho matematickou nekonzistentnosťou, a tiež hľadať možnosť umožniť gravitáciu do rovnice. Je zrejmé, že sa naleje do rôznych teórií fyziky, ktoré môžu byť po štandardnom modeli. Takže tam boli teórie veľkej asociácie, supersymetrie, technológie technológií a teórie reťazca.

Bohužiaľ, teória mimo štandardného modelu nenašla úspešné experimentálne potvrdenia a vážne tyče v štandardnom modeli. O päťdesiat rokov neskôr je to štandardný model najbližšie k statusu teórie všetkých. Úžasná teória takmer všetko.

Dnes je štandardný model jednou z najdôležitejších teoretických štruktúr vo fyzike elementárnych častíc opisujúcich elektromagnetickú, slabú a silnú interakciu všetkých elementárnych častíc. Hlavné ustanovenia a komponenty tejto teórie opisuje fyzik, príslušný člen Ruskej akadémie vied Mikhail Danilov

1

Teraz, založené na experimentálnych údajoch, bola vytvorená veľmi dokonalá teória, ktorá opisuje takmer všetky fenomény, ktoré pozorujeme. Táto teória je skromne nazývaná "štandardný model základných častíc". Má tri generácie Fermions: Quarks, Leptons. To je tak hovoriť, stavebný materiál. Z prvej generácie sú postavené všetko, čo vidíme okolo nás. Zahŕňa U- a D-Quarks, Electron a Electron Neutrino. Protóny a neutróny sa skladajú z troch kvarkov: UUD a UDD. Existujú však dve ďalšie generácie kvarkov a leptónov, ktoré do určitej miery opakujú prvé, ale ťažšie a na konci rozkladajú na častice prvej generácie. Všetky častice majú antipastky s protichodnými poplatkami.

2

Štandardný model obsahuje tri interakcie. Elektromagnetická interakcia drží elektróny v atómoch a atómov v molekulách. Nosičom elektromagnetickej interakcie je Foton. Silná interakcia drží protóny a neutróny vo vnútri atómového jadra, a kvarky v protóze, neutróny a iných hadrónoch (tak L. B. OKUN ponúkol, aby volali častice zapojené do silnej interakcie). V silnej interakcii, kvarky a konštruované fotoaparáty, ako aj prepravcovia samotnej interakcie - gluons (z anglického lepidla - gluons). Hadrons pozostávajú z troch kvarkov, ako protón a neutrón, alebo z kvarku a starožitnosti, ako, π ± meson pozostávajúci z U- a anti-D-Quarks. Slabá interakcia vedie k vzácnym rozpade, ako je napríklad neutrónový rozpad na protón, elektrón a elektrónové antineutrino. Nosiče slabých interakcií sú W- a Z-Bozóny. Quarks a Leptons sa zúčastňujú na slabej interakcii, ale je to veľmi malé v našich energiách. To je však vysvetlené jednoducho veľkou hmotnosťou W- a Z-Bosons, ktoré sú dva poradie ťažšieho protónov. Pri energiách, viac ako hmotnosť W-a Z-Bosons, sila elektromagnetickej a slabej interakcie sa stane porovnateľnými a sú kombinované do jednej elektrogeavy interakcie. Predpokladá sa, že s oveľa b okožené energie a silná interakcia sa zjednotia so zvyškom. Okrem elektrických a silných interakcií je stále gravitačná interakcia, ktorá nie je zahrnutá do štandardného modelu.

W, z-bozóny

g - gluions

H0 - Boson Higgs.

3

Štandardný model môže byť formulovaný len pre masívy základných častíc, t.j. kvarkov, leptónov, W- a Z-Bosons. Aby ste si mohli kúpiť hmotnosť, pole Higgss sa zvyčajne zavádza, pomenovaný jedným z vedcov, ktorí navrhli tento mechanizmus. V tomto prípade musí byť v štandardnom modeli ďalšia základná častica - Boson Higgs. Hľadanie tejto poslednej tehly v štíhlej budove štandardného modelu sa aktívne vykonáva na najväčšom zbierke na svete - Veľkého Hellon Collder (Tank). Už ste získali usmernenie o existencii HIGG BOSONA s hmotnosťou približne 133 masového protónu. Štatistická spoľahlivosť týchto pokynov je však stále nedostatočná. Očakáva sa, že do konca roka 2012 sa situácia stane jasnejšími.

4

Štandardný model dokonale opisuje takmer všetky experimenty na fyzike elementárnych častíc, hoci vyhľadávanie javov, ktorí opúšťajú rámy, je pretrvávajúci prebiehajúci. Posledný náznak lúčov fyziky bol objavený v roku 2011 v experimente LHCB na nádrži neočakávane veľkých rozdielov v vlastnostiach takzvaných umiestnených mesons a ich anti-patse. Zdá sa však, že aj taký veľký rozdiel môže byť vysvetlený v rámci Na druhej strane, v roku 2011, zachytil niekoľko desaťročí, potvrdenie cm, predpovedanie existencie exotických hadríkov. Fyzika z Ústavu teoretickej a experimentálnej fyziky (Moskva) a Ústavu jadrovej fyziky (NOVOSIBIRSK) V rámci Medzinárodného experimentu Belle nájdela Hadrons pozostávajúce z dvoch kvarkov a dvoch antikarkier. S najväčšou pravdepodobnosťou sú to molekuly mezons, predpovedané teoretickou iTef M. B. Voloshin a L. B. Okube.

5

Napriek všetkým úspechom štandardného modelu má mnoho nevýhod. Počet voľných parametrov teórie presahuje 20 a úplne nejasné, ak ich hierarchia vzniká. Prečo je hmotnosť T-Quark 100 tisíc krát viac U-Quark Mass? Prečo je pripojenie konštantné T- a D-Quarks, najprv merať v Medzinárodnom experimente Argus v aktívnej účasti fyzikov ITEF, 40 krát menej ako pripojenie konštantu C- a D-Quarks? V týchto otázkach pozri CM nedáva odpoveď. Nakoniec, prečo potrebujete 3 generácie kvarkov a leptónov? Japonskí teoretisti M. Kobayashi a T. Maskawa v roku 1973 ukázali, že existencia 3-generačných kvarkov umožňuje vysvetliť rozdiel v vlastnostiach hmoty a antihmoty. Hypotéza M.KOBAYASHI a T. MASKAWA bola odoslaná v Belle a Babar Experiments s aktívnou účasťou fyzikov z ITAF a ITEF. V roku 2008 získali M. Kobayashi a T. Maskawa za svoju teóriu Nobelovej ceny

6

Štandardný model má zásadnejšie problémy. Teraz vieme, že vidieť nie je úplné. Z astrofyzikálnych štúdií je známe, že je tu záležitosť, ktorá nie je v pozri. Toto je takzvaná tmavá hmota. Je to asi 5 krát viac ako bežné záležitosti, z ktorých sme. Snáď hlavnou nevýhodou štandardného modelu je absencia vnútornej sebapozorcie v ňom. Napríklad prirodzená hmotnosť Higgs Boson, ktorá vznikla z CM v dôsledku výmeny virtuálnych častíc, pre mnoho rádov, presahuje hmotnosť potrebnú na vysvetlenie pozorovaných javov. Jeden z výstupov, najobľúbenejšia v súčasnosti je hypotéza supersymetrie - predpoklad, že existuje symetria medzi fermionmi a bozónmi. Prvýkrát bola táto myšlienka vyjadrená v roku 1971. Yu. A. Golf a E. P. Lichtman v Fiane, a teraz má obrovskú popularitu.

7

Existencia supersymetrických častíc nielenže vám umožňuje stabilizovať správanie cm, ale tiež dáva veľmi prirodzený kandidát na úlohu temnej látky - najjednoduchšie supersymetrické častice. Aj keď v súčasnosti neexistujú žiadne spoľahlivé experimentálne potvrdenia tejto teórie, je to tak krásne a tak elegantné umožňuje vyriešiť problémy štandardného modelu, ktorý v ňom verí mnoho ľudí. Nádrž aktívne hľadá supersymmetrické častice a iné alternatívy. Napríklad sa vyhľadáva ďalšie merania priestoru. Ak existujú, možno vyriešiť mnoho problémov. Možno sa gravitácia stáva silnou v relatívne dlhých vzdialenostiach, čo bude tiež veľkým prekvapením. Ostatné, alternatívne modely HIGGS, masové mechanizmy pre základné častice sú možné. Hľadanie účinkov mimo štandardného modelu sa vykonáva veľmi aktívne, ale doteraz neúspešne. Veľa by sa malo zúčtovať v nasledujúcich rokoch.

"Budeme sa pýtame, prečo je skupina talentovaných a venovaných svojej práci ľudí je pripravená venovať život s cieľom dosiahnuť také malé objekty, ktoré nemôžu ani vidieť? V skutočnosti, ľudská zvedavosť a túžba učiť sa, ako svet, v ktorom žijeme, sú usporiadané v triede fyzikárov základných častíc.

Ak sa stále bojíte frázy kvantovej mechaniky a stále neviete, čo je štandardný model - vitajte v mačke. Vo svojej publikácii sa budem snažiť tak jednoducho a jasne vysvetliť základy kvantového sveta, ako aj fyziku elementárnych častíc. Pokúsime sa zistiť, aké hlavné rozdiely v oblasti fermions a bozónov, prečo kvarky majú také zvláštne názvy, a nakoniec, prečo každý chcel nájsť Boson Higgs.

O čom sme sa skladajú?

No, naša cesta do MikROLLD, začneme s nepriepustnou otázkou: Aké sú položky okolo nás? Náš svet, ako dom, pozostáva z rôznych malých tehál, ktoré sú špeciálnym spôsobom spojením, vytvárajú niečo nové, nielen vo vzhľade, ale aj v ich vlastnostiach. V skutočnosti, ak sa pozriete blízko k nim, môžete zistiť, že rôzne typy blokov nie sú toľko, len zakaždým, keď sa navzájom spájajú rôznymi spôsobmi, ktoré tvoria nové formy a javy. Každý blok je nedeliteľnou elementárnou časticou, ktorá bude diskutovaná v mojom príbehu.

Napríklad, vezmite si nejakú látku, nech je s nami druhým prvkom periodického systému MendelEEEV, inertný plyn, hélium. Podobne ako zostávajúce látky vo vesmíre, hélium sa skladá z molekúl, ktoré sú zase tvorené väzbami medzi atómami. Ale v tomto prípade, pre nás je hélium trochu zvláštne, pretože sa skladá len z jedného atómu.

Aký je atóm?

Atóm hélia, zase pozostáva z dvoch neutrónov a dvoch protónov tvoriacich atómový jadro, okolo ktorých dve elektróny otáčajú. Najzaujímavejšia vec je, že tu je úplne nedeliteľná elektrón.

Zaujímavý moment kvantového sveta

Než menej hmotnosť elementárnej častice, viac Koná sa. Z tohto dôvodu je to, že elektróny, ktoré sú jedenásť, ako 2000-násobok protonu zaberajú oveľa viac priestoru v porovnaní s jadrom Atom.

Neutróny a protóny patria do takzvanej skupiny herry (Častice vystavené silnej interakcii), a ak je to presnejšie, \\ t barionov.

Hadróny môžu byť rozdelené do skupín

• Barionov, ktorý sa skladá z troch kvarkov
• Mesons, ktorí sa skladajú z páru: častice antiparticle

Neutron, tak jasné z jeho mena, je neutrálne nabitá, a môže byť rozdelený na dva spodné štvorce a jeden horný kvark. Proton, pozitívne nabitá častica, je rozdelená do jedného dolného kvarku a dvoch horných kvartov.

Áno, áno, nerobím si srandu, naozaj sa nazývajú horné a nižšie. Zdá sa, že ak by sme otvorili horný a dolný kvark, a dokonca aj elektrón, môžeme byť schopní opísať celý vesmír s nimi. Toto vyhlásenie by však bolo veľmi vzdialené od pravdy.

Hlavný problém - častice musia navzájom interaktovať. Ak sa svet pozostával len z tejto Trojice (neutrón, protón a elektrón), potom častice by jednoducho lietali pozdĺž nekonečných priestorov priestoru a nikdy by nešli do väčších útvarov, podobne ako hadróny.

Fermions a Bosons

Po dlhú dobu boli vedci vymysleli pohodlnú a stručnú formu reprezentácie základných častíc, nazývaných štandardný model. Ukazuje sa, že všetky základné častice sú rozdelené do fermions, z ktorých je celá záležitosť, a bozónyktoré prevádzajú rôzne druhy interakcií medzi fermionmi.

Rozdiel medzi týmito skupinami je veľmi vizuálny. Skutočnosť je, že fermiony na prežitie podľa zákonov kvantového sveta si vyžadujú určitý priestor, zatiaľ čo ich kolegovia - Bozóny môžu byť ticho bilióna žiť priamo na seba.

Fermions

Skupina Fermionov, ako už bola povedaná, vytvára viditeľné veci okolo nás. Čokoľvek sme a kde sme nevideli, vytvorili fermions. Fermiss sú rozdelené kvark, dobre interakcia a uzamknuté v zložitejších časticiach, ako sú hadróny, a leptonsktoré voľne existujú v priestore bez ohľadu na ich kolega.

Kvark Sú rozdelené do dvoch skupín.

• Top typu. Oddiel z horného typu, s nabitím +23, patrí: horné, očarené a pravdivé kvarky
• Spodný typ. Podľa kvarkov typu dna, s nabíjaním -13, patria: dno, podivné a rozkošné kvarky

TRUE a rozkošný sú najväčšie kvarky a horný a nižší - najviac malý. Prečo kvarky dali takéto nezvyčajné mená a hovoriť viac správne, "chute", zatiaľ pre vedcov predmet sporov.

Leptons Tiež rozdelené do dvoch skupín.

• Prvá skupina, s nábojom "-1", patrí k nemu: elektrón, muon (ťažšie častice) a TAU častica (najmohstívnejšie)
• Druhá skupina, s neutrálnym nábojom, obsahuje: elektronické neutrín, muon neutrino a tau-neutrino

Neutrinos - Existuje malá častica látky, ktorá je takmer nemožná odísť. Jeho poplatok je vždy rovný 0.

Vzniká otázka, nebudú nájsť fyzikov niekoľko ďalších generácií častíc, ktoré budú ešte viac masívne v porovnaní s predchádzajúcimi. Je ťažké odpovedať na to, ale teoreti sa domnievajú, že generácie Leptons a kvarkov sú vyčerpané o tri.

Nenašlite žiadnu podobnosť? A kvarky, a Leptons sú rozdelené do dvoch skupín, ktoré sa odlišujú od seba zdarma za jednotku? Ale o tom neskôr ...

Bozóny

Bez nich by fermónii lietali cez vesmír s pevným prúdom. Ale výmenu bozónov, navzájom si informujú všetky druhy interakcie. Bosons sa navzájom netedravujú.

Interakcia prenášaná Bosons je:

• Elektromagnetický, častice - fotóny. S týmito masmými časťami sa prenáša svetlo.
• Silná jadrová energia, častice - gluóny. Pomocou ich pomoci sa kvark z jadra atómu nerozpadá do samostatných častíc.
• Slabý jadrový, častice - W a Z Bozóny. Pomocou ich pomoci sa fermónia ozývajú hmotnosťou, energiou a môžu sa navzájom zmeniť.
• Gravitačný , častice - gravitóny. Extrémne slabý v rozsahu sily mikrobleja. Je viditeľná len na supermasívnych telách.

Rezervácia o gravitačnej interakcii.
Existencia gravitónov je experimentálne potvrdená. Existujú len vo forme teoretickej verzie. V štandardnom modeli sa vo väčšine prípadov nepovažujú.

To je všetko, štandardný model sa zhromažďuje.

Práve začali

Napriek veľmi krásnemu zastúpeniu častíc v schéme zostali dve otázky. Od miesta, kde sa častice berú svoju hmotu a čo je Higgs Bosonktoré sa odlišujú od iných bozónov.

Aby sme pochopili myšlienku používania HIGGS BOSON, musíme odkazovať na teóriu kvantového poľa. V jednoduchom jazyku je možné argumentovať, že celý svet, celý vesmír, pozostáva z najmenších častíc, a z rôznych oblastí: gluon, kvark, elektronické, elektromagnetické, atď. Vo všetkých týchto oblastiach vznikajú menšie oscilácie. Ale najsilnejšie z nich sme vnímame ako základné častice. Áno, a táto práca je dosť kontroverzná. Z hľadiska dualizmu corpuscular-wave sa rovnaký predmet Micromyr v rôznych situáciách chová ako vlna, ako základná častica, záleží len na tom, ako je fyzika pozorovanie procesu vhodnejšia na simuláciu situácie.

Pole Higgs

Ukazuje sa, že existuje takzvaný ihrisko HIGGS, priemerná hodnota, ktorá sa nechce usilovať o nulu. V dôsledku toho sa toto pole snaží absolvovať nejakú trvalú nezdravnú hodnotu počas vesmíru. Pole je všestranné a neustále pozadie, v dôsledku silných oscilácie, z ktorých sa objaví Boson Higgss.
A práve vďaka poli Higgss sú častice obdviazané hmotnosťou.
Hmotnosť elementárnej častice závisí od toho, koľko interaguje s poľa Higgs, neustále flutruing vnútri.
A práve kvôli Higgs Boson, alebo skôr kvôli jeho oblasti, štandardný model má toľko podobných skupín častíc. Pole Higgs prinútilo mnoho adičných častíc, ako napríklad neutrín.

Výsledok

Čo mi bolo povedané, je najvýraznejším konceptom povahy štandardného modelu a prečo potrebujeme Higgs Boson. Niektorí vedci stále v hĺbkach dušu dúfali, že častica nájdená v roku 2012 a podobná Boson Higgs v nádrži bola jednoducho štatistická chyba. Koniec koncov, Higgs Field porušuje mnoho krásnych symetrie prírody, čím sa zvyšuje výpočty fyzikov.
Niektorí dokonca veria, že štandardný model žije jeho posledné roky kvôli jeho nedokonalosti. Je však experimentálne dokázané a štandardný model základných častíc zostáva aktívnym modelom génia ľudskej myšlienky.

Štandardný model základných častíc sa považuje za najväčší úspech fyziky druhej polovice 20. storočia. Ale čo leží mimo neho?

Štandardný model (cm) elementárnych častíc na základe kalibračnej symetrie je nádherná tvorba Murray Gell-Manna, Sheldon Glashow, Stephen Weinberg, Abdusa Salama a celú pleydadu brilantných vedcov. Pozrite sa, dokonale popisuje interakcie medzi kvarkmi a Leptons pri vzdialenostiach približne 10-17 m (1% PLOK), ktorý je možné študovať pri moderných urýchľovačoch. Začína však buck na vzdialenosti 10-18 m a ešte viac, takže neposkytuje pokrok smerom k vyhľadávanému otroku v 10-35 m.

Predpokladá sa, že je tam, že všetky základné interakcie sa zlúčia v kvantovej jednote. Pre zmenu vidíte kompletnejšiu teóriu, ktorá sa s najväčšou pravdepodobnosťou nestane posledným a konečným. Vedci sa snažia nájsť nahradenie štandardného modelu. Mnohí sa domnievajú, že nová teória bude postavená rozšírením zoznamu symetrie, ktoré tvoria základ. Jedným z najsľubnejších prístupov k riešeniu tejto úlohy bola položená nielen z spojenia s problémami CM, ale ešte predtým, ako sa vytvorí.

Častice podliehajúce štatistike Fermi Dirac (Fermions s pol-Heer Späť) a Bose Einstein (Bosons s celou odstreďovaním). V energetike dobre môžu všetky bozóny zaberať rovnakú nižšiu úroveň energie, ktorá tvorí kondenzát bose Einstein. Fermions podliehajú princípu zákazu Pauli, a preto dva častice s rovnakými kvantovými číslami (najmä jednosmerné spins) nemôžu obsadiť jednu a rovnakú úroveň energie.

Mix protikladov

Koncom šesťdesiatych rokov minulého storočia, Senior Researcher, porota GOLFALD, GOLFAGHOLIKA, SUPNUČNÉHO STUDENTIVOSTI EVGENY LICHTANU, aby zhrnuli matematické prístroje, ktoré sa používa na opis symetrie štvorrozmerného času špeciálnej teórie relativity (Minkowski space).

Likhtman zistil, že tieto symetrie môžu byť kombinované s vnútornými symetrie kvantových polí s nenulovými točmi. Zároveň sú vytvorené rodiny (multiplety), ktoré kombinujú častice s rovnakou hmotnosťou, ktoré majú celú a pol-heer späť (inak, bozóny a fermióny). Bolo to nové, aj nepochopiteľné, pretože títo a iné dodržiavajú rôzne typy kvantových štatistík. Bosons sa môžu hromadiť v rovnakom stave a fermions sledujú princíp Pauli, striktne zakazuje dokonca aj párové zväzy tohto druhu. Preto vznik multipletov boson-ferionu vyzeral ako matematické exotické, čo nesúvisí so skutočnou fyzikou. Takže to bolo vnímané vo Fian. Neskôr, vo svojich "spomienkach", Andrei Sakharov nazval zjednotenie Bosons a Fermiss skvelý nápad, ale v tom čase sa mi to nezdalo zaujímavé.

Mimo štandardu

Kde sú hranice cm? "Štandardný model je v súlade s takmer všetkými údajmi získanými pri vysokoenergetických urýchľovačoch. - vysvetľuje vedúci výskumný pracovník na Ústave jadrového výskumu Ras Sergei Troitsky. - Vo svojom rámci však výsledky experimentov nie sú úplne naskladané, čo indikuje prítomnosť hmotnosti v dvoch typoch neutrínov, a možno, že všetky tri. Táto skutočnosť znamená, že cm potrebuje rozširovanie, a v ktorom jedna, nikto naozaj nevie. Astrofyzikálne údaje označujú neúplnosť. Dark Hands, a to predstavuje viac piatej časti hmotnosti vesmíru, pozostáva z ťažkých častíc, ktoré sa nezhodujú do pozri. Mimochodom, táto záležitosť by bola presnejšia na to, aby sa nazýval tmavý, ale transparentný, pretože nielenže neohrozuje svetlo, ale neabsorbuje ho. Okrem toho CM nevysvetľuje takmer úplnú absenciu antihmotu v sledovanom vesmíre. "
Existujú aj námietky estetického poriadku. Ako Sergey Troitsky poznámky, cm usporiadané úplne škaredé. Obsahuje 19 číselných parametrov, ktoré sú určené experimentom a z hľadiska zdravého rozumu si veľmi exotické hodnoty. Napríklad, vákuové stredné pole HIGGS, ktoré nesú zodpovednosť za hmotnosť elementárnych častíc, je 240 GeV. Nie je jasné, prečo je tento parameter 1017 krát nižší ako parameter určujúci gravitačnú interakciu. Chcel by som mať kompletnejšiu teóriu, ktorá poskytne príležitosť na určenie tohto pomeru z niektorých všeobecných zásad.
SM nevysvetľuje obrovský rozdiel medzi hmotnosťmi najjednoduchších kvarkov, z ktorých protóny a neutróny sa skladajú, a hmotnosť top-kvark nad 170 GEV (vo všetkých ostatných sa nelíši od U-Quark, ktorý je takmer 10 tisíckrát jednoduchšie). Kde sa zdá, že rovnaké častice s takými rôznymi hmotami, zatiaľ čo nie je jasné.

Likhtman v roku 1971 obhájil svoju prácu a potom šiel do vo venciách a takmer opustený Theorphisus. Golfan bol vyhodený z Fian na zníženie štátov a nemohol nájsť prácu na dlhú dobu. Zamestnanci ukrajinského fyzikálno-technického inštitútu Dmitry Volkov a Vladimir Akulovi tiež otvorili symetriu medzi bozónmi a fermionmi a dokonca si to využili na opis neutrín. Je pravda, že žiadne vavríny Moskovcov, ani Kharkiv, nenašli to. Iba v roku 1989, Golf a Lichtman dostali Academy ZSSR Academy of Sciences na teoretickej fyzike pomenovanom po tom. Tamma. V roku 2009 Vladimir Akulov (teraz vyučuje fyziku na technickej vysokej škole New York City University) a Dmitry Volkov (posmrtne) získal Národnú cenu Ukrajiny pre vedecký výskum.

Základné častice štandardného modelu sú rozdelené do bozónov a fermionov podľa typu štatistiky. Kompozitné častice - Hadrons - môžu poslúchať štatistiky buď Bose-Einstein (takýmto príbuzným sú mesons - kravy, pivonky) alebo štatistiky Fermi Dirac (Barione - protóny, neutróny).

Narodenie supersymetrie

Na Západe sa zmesi Boson a Fermion stavy prvýkrát objavili v rozvíjacej teórii, čo predstavuje základné častice, ktoré nie sú bodové predmety, ale vibráciami jednorozmerných kvantových reťazcov.

V roku 1971 bol postavený model, v ktorom sa každé vibrácie typu bosónu v kombinácii s párom vibrácií fermion. TRUE, tento model nefungoval v štvordimenzionálnom priestore Minkowski, ale v dvojrozmernom priestore typu reťazcov. Avšak, už v roku 1973, Austrian Julius Vesz a Talianske Bruno's Zumino oznámil CERN (a rok neskôr uverejnil článok) o štvorrozmernom samovrommetrickom modeli s jedným bosonom a jedným fermionom. Nehovorila o elementárne častice, ale preukázali možnosti supersymetrie na vizuálnom a extrémne fyzickom príklade. Čoskoro tí istí vedci dokázali, že symetria zistená, je rozšírená verzia symetrie Golfa a Lichtmana. Ukázalo sa, že na tri roky supersymetria v priestore Minkowski nezávisle od seba otvoril tri páry fyzikov.

Výsledky cieľa a Zumino sa vytlačili vývoj teórií s zmesami boson-fermion. Vzhľadom k tomu, tieto teórie viažu kalibráciu symetrie so symetrie časového času, boli nazývané superkálibrácia, a potom supersymetrické. Predpovedajú existenciu sady častíc, z ktorých ešte nie je otvorená. Takže supersymetria skutočného sveta je stále hypotetická. Ale aj keď existuje, nemôže byť prísny, inak by elektróny boli nabité dávky s presne rovnakou hmotnosťou, ktorá by sa dala nájsť ľahko. Zostáva predpokladá, že supersymetrické partneri známych častíc sú mimoriadne masívne, a to je možné len vtedy, keď je supersymetria porušená.

Supersymetrická ideológia nadobudla účinnosť v polovici 1970, keď už existoval štandardný model. Samozrejme, že fyzici začali vybudovať svoje supersymetrické expanzie, inými slovami, aby zaviedli symetriu medzi bozónmi a fermionmi. Prvá realistická verzia supersymetrického cm, nazývaného Minimum (minimálny supersymetrický štandardný model, MSSM), navrhol Howard Georgie a Svas Dimopoulos v roku 1981. V skutočnosti je to rovnaký štandardný model so všetkými jeho symetrie, ale partner pridaný do každej častice, ktorého sa otáča od svojho chrbta do ½, - boson do fermionu a fermionu do Bosonu.

Preto všetky interakcie cm zostávajú na mieste, ale sú obohatené o interakcie nových častíc so starým a navzájom. Neskôr bolo pre pozri viac zložité supersymmetrické verzie. Všetky z nich porovnávajú už známe častice tých istých partnerov, ale rôznymi spôsobmi vysvetľujú porušenie supersymetrie.

Častice a superchasty

Názvy fermionových priaznivcov sú postavené pomocou celectronového celectrónu, chumong. Superpartmány Bozóny sú zadržané do konca "IO": Photon - Fotinos, Gluon - GLUIN, Z-BOSON - ZINO, W-BOSON - víno, Boson Higgs - Higgsino.

Spinovanie superpatrnej časti akejkoľvek častice (s výnimkou Higgs Boson) je vždy ½ menšia ako jeho vlastná točená. V dôsledku toho majú partneri elektrónu, kvarkov a iných ferermien (ako aj prirodzene, a ich antiv častice) nulovú točenie a partnerov fotónu a vektorových bozónov s jedinou chrbtom. Je to spôsobené skutočnosťou, že počet častíc je väčší, tým viac sa jeho točí. Preto by náhrada odčítania na pridanie by viedla k vzniku nadbytočných superpartnerov.

Zľava je štandardný model (cm) elementárnych častíc: Fermions (Quarks, Leptons) a Bosons (interakčné nosiče). Na pravej strane - ich superpartners v minimálnom supersmemetickom štandardnom modeli, MSSM: Boss (Stierače, Sandtones) a Fermions (Porter Superparter interakcie). Päť Higgs Bosons (v schéme sú označené jedným modrým symbolom), majú aj ich superpartmány - top päť HIGGSINO.

Vezmite si napríklad elektrón. Môže to byť v dvoch udalostiach - v jednom odstreďovaní je zameraná paralelne s impulzom, v druhej - antiférne. Z hľadiska pozri tieto rôzne častice, pretože nie sú rovnomerne zapojené do slabých interakcií. Častica s jedným odstreďovaním a nenulovou hmotou môže byť v troch rôznych štátoch (keďže fyzici hovoria, majú tri stupne slobody), a preto nie sú vhodné pre partnerov elektrónov. Jediný výstup bude pripisovaný každému zo štátov elektrónu jedným superpatrným s nulovým rinom a zvážiť tieto selektory s rôznymi časticami.

Štandardné modely Superpatrné Bozóny vznikajú niekoľko mazaní. Keďže hmotnosť fotónu je nula, potom to nemá tri, ale dva stupne slobody. Preto je s ním v porovnaní s ním bez problémov, superpatrná s polovičnou točmi, ktorá má ako elektrón, má dva stupne slobody. V tej istej schéme nastane Gluino. S HIGHS je situácia zložitejšia. V MSSM sa nachádzajú dva štvorhra Higgs Bosons, ktoré zodpovedajú štyrom superpartnici - dva neutrálne a dve rôzne nabité HIGGSINO. Neutrály sa zmiešajú rôznymi spôsobmi s Fotinosom a ZINO a tvoria štyri fyzicky pozorované častice so všeobecným názvom Neutralifot. Podobné zmesi s podivným pre ruské ucho menom Chardzhino (v angličtine - Chargino) tvoria superparkovače pozitívnych a negatívnych W-Bosons a páry nabitých Higgles.

Situácia so SuperPartinkami Neutrino má svoje vlastné špecifiká. Ak by táto častica nemala hmotnosť, jeho spin by vždy smeroval oproti impulzu. Preto by sa dalo očakávať, že masovo stvrdnuté neutríny budú mať jeden skalárny partner. Skutočné neutrína však stále nie sú masírny. Je možné, že existujú aj neutríny s paralelnými impulzmi a točmi, ale sú veľmi ťažké a ešte neboli nájdené. Ak je to pravda, každá škála neutrín zodpovedá svojmu superpartnerovi.

Ako profesor fyziky Michiganskej univerzity Gordon Kane hovorí, je spojený s väčšinou univerzálnym mechanizmom zhoršenej supersymetrie.

Avšak, veľkosť svojho príspevku k hmotnosti superchastov ešte nie je objasnená, ale hodnotenia teoretikov sú protichodné. Okrem toho je nepravdepodobné, že by to bol jediný. Tak, next-to-minimálny supersmemmetrický štandardný model, NMSSM, predstavuje dva ďalšie highs Bozóny, ktoré prispievajú k hmotnosti superchastov (a tiež zvyšuje počet neutralinu zo štyroch až piatich). Takáto situácia, Kane poznámky, ostro znásobuje počet parametrov uvedených v supermesmetrických teóriách.

Dokonca aj minimálna expanzia štandardného modelu vyžaduje asi sto ďalších parametrov. To nie je prekvapené, pretože všetky tieto teórie sú zavedené mnoho nových častíc. Ako sa objavia úplnejšie a dohodnuté modely, počet parametrov by sa mal znížiť. Akonáhle detektory veľkých superchastov Catch Catch Catch sa nové modely nebudú čakať.

Hierarchia častíc

Supersymetrické teórie vám umožňujú odstrániť množstvo slabých miest štandardného modelu. Profesor Kane označuje hádanku spojenú s Higgs Boson, ktorý sa nazýva problém hierarchie.

Táto častica získava hmotu v priebehu interakcie s LEPTONU a QUARKS (rovnako ako oni sami získajú masy pri interakcii s pole HIGGS). V CM usadenín z týchto častíc sú reprezentované odlišnými radmi s nekonečnými sumami. TRUE, Príspevky Bosons a Fermiss majú rôzne príznaky av zásade môžu takmer plne platiť. Takéto splácanie by však malo byť prakticky ideálne, pretože hostina Higgss, ako je teraz známe, len 125 GEV je rovnaký. Nie je to nemožné, ale veľmi nepravdepodobné.

Pre supersymetrické teórie nie je nič hrozné. S presnou nadmorskou supersymetrou musia príspevky bežných častíc a ich superpartmánov úplne kompletne kompenzovať. Vzhľadom k tomu, supersymetria je zlomená, kompenzácia sa ukáže byť neúplné a Higgs Boson získava konečnú a najdôležitejšie vypočítanú hmotu. Ak nie sú hmotnosti superparturu príliš vysoké, mali by sa merať jedným alebo dvesto GEVS, čo zodpovedá realite. Ako zdôrazňuje Kane, fyzici sa stali vážne o supersymetrie presne, keď sa ukázalo, že rieši problém hierarchie.

Na tomto nie sú žiadne schopnosti supersymetrie. Z cm znamená, že v regióne veľmi vysokých energií, závažných, slabých a elektromagnetických interakcií, aj keď majú asi rovnakú silu, ale nikdy nekombinujte. A v supersymetrických modeloch pri energiách asi 1016 GEV, takáto Únia sa koná, a to vyzerá veľa prirodzene. Tieto modely tiež ponúkajú na vyriešenie problému temnej hmoty. Superchass počas rozpadu generujú superrchasy a bežné častice - prirodzene, menej hmotnosti. Avšak, supersymetria, na rozdiel od cm, umožňuje rýchly rozpad protónu, ktorý, na našom šťastí, sa naozaj nestane.

Protón, a s ním a celý svet okolo nás môže ušetriť, čo naznačuje, že v procesoch s účasťou superchastov je konzervovaný kvantový počet R-parity, ktorý sa rovná jednému pre konvenčné častice a pre nadobúdateľov SuperPart - mínus . V tomto prípade by najjednoduchší výplň mal byť plne stabilný (a elektricky neutrálny). Nie je možné naplniť superštasticami podľa definície a zachovanie R-parity ho zakazuje, aby sa rozpadlo na častice. Darková hmota môže pozostávať z presne z takých častíc, ktoré vznikli okamžite po veľkej explózii a zabránenie vzájomnej znižovaniu.

Čakanie na experimenty

"Krátko pred otvorením Higgs Boson na základe M-teórie (najmodernejšia verzia teórie reťazca) bola jeho omša predpovedaná chyba len dva percentá! - hovorí profesor Kane. - Boli tiež vypočítané hmoty snímačov, sirôt a dvirácií, ktoré boli príliš veľké pre moderných urýchľovačov - o niekoľkých desiatok TEV. Superpartmány Foton, gluóny a iné kalibračné bozóny sú oveľa jednoduchšie, a preto sú šance na ich nájdenie na tanku. "

Samozrejme, správnosť týchto výpočtov nie je zaručená: M-teória je jemná vec. A napriek tomu je možné zistiť stopy superchastov na urýchľovačoch? "Masívne superchasty by sa mali okamžite rozpadnúť. Tieto rozpady sa vyskytujú proti pozadia rozpadov konvenčných častíc a jednoznačne ich prideliť veľmi ťažké, "vysvetľuje hlavný vedecký dôstojník z laboratória teoretickej fyziky JINR v Dubna Dmitry Cossacks. - Bolo by dokonalé, ak by Super Spearmen ukázal jedinečným spôsobom, čo nie je možné zmiasť čokoľvek iné, ale teória nepredpovedá.

Je potrebné analyzovať mnoho rôznych procesov a hľadať tie, ktoré nie sú úplne vysvetlené štandardným modelom. Tieto vyhľadávania ešte neboli korunované s úspechom, ale už máme obmedzenia na masy superpartov. Tí, ktorí sa zúčastňujú na silných interakciách, by mali ťahať aspoň 1 TEV, zatiaľ čo masy iných supercuticles sa môžu meniť medzi desiatkami a stovkami GeV.

V novembri 2012, na sympóziu v Kjóte, boli hlásené výsledky experimentov na nádrži, počas ktorého bol prvý zriedkavý rozpad BS-meson na Muon a Antihuon plne zaregistrovaný prvýkrát. Jeho pravdepodobnosť je približne tri miliardy, ktorá je dobre splnená predpovede, pozri Keďže očakávaná pravdepodobnosť tohto rozpadu, vypočítaná na základe MSSM, môže byť niekoľkokrát viac, niekto rozhodol, že s koncom supersymedy.

Táto pravdepodobnosť však závisí od niekoľkých neznámych parametrov, ktoré môžu byť podávané ako veľké aj malé príspevky na konečný výsledok, stále existuje veľa nejasných. Preto sa nestalo nič hrozné a povesti o smrti MSSM sú značne prehnané. Z toho však ani neplní, že je nezraniteľná. Nádrž nefunguje na plnej kapacite, bude to vydané len za dva roky, keď sila protónov prinesie až 14 TEV. A teraz, ak nie sú žiadne prejavy superchastov, potom MSSM pravdepodobne zomrie s prirodzenou smrťou a čas nových samytrických modelov príde.

Numberman a Supergravity

Dokonca aj pred vytváraním MSSM bola samoumetria kombinovaná s gravitáciou. Opakované použitie transformácií spájajúcich bozóny a fermónii presúva častice v priestore. To vám umožní spájať supersymetriu a deformáciu priestorovej časovej metriky, ktorá podľa všeobecnej teórie relativity je príčinou gravitácie. Keď to fyzici pochopili, začali stavať supersymetrické zovšeobecnenia z dohľadu nad dohľadom. Táto oblasť teoretickej fyziky sa teraz aktívne rozvíja.
Zároveň sa ukázalo, že supersymetrické teórie sú potrebné exotické čísla vynájdené v XIX storočí nemeckým matematikom nemeckým gunterom. Môžu byť zložené a odpočítané ako obyčajné, ale produkt takýchto čísel mení znamenie, keď perutujú faktory (preto, námestie a vo všeobecnosti, akýkoľvek stupeň Crassmann číslo je nula). Samozrejme, funkcie z takýchto čísel nie je možné diferencovať a integrovať podľa štandardných pravidiel matematickej analýzy, sú potrebné úplne rôzne techniky. A našťastie boli našťastie pre supersymetrické teórie. Prišli v 60-tych rokoch minulého storočia sovietsky matematik z MSU Felix Berezin, ktorý vytvoril nový smer - Supermaatics.

Existuje však ďalšia stratégia, ktorá nie je spojená s nádržou. Zariadenie LEP Electron-Positron Collder pracoval v CERN, hľadal najjednoduchšie nabité superchasty, ktorých rozpad by mal generovať lepšie superparty. Tieto častice predchodcu sú ľahšie zaregistrovať, pretože sú účtované, a najľahší superpartner neutrálne. Experimenty LEP ukázali, že hmotnosť takýchto častíc nepresahuje 104 GeV. Nie je to tak moc, ale sú ťažké zistiť na nádrži kvôli vysokému pozadiu. Preto sa konštrukčné hnutie teraz začalo hľadať super-enerpriemok-positron collider. Ale toto je veľmi drahé auto, v krátkom čase to určite nebude stavať. "

Uzavretie a otvorenie

Avšak, podľa profesora teoretickej fyziky University of Minnesota, Michail Shifman, nameraná hmotnosť Higgs Boson je príliš veľká pre MSSM, a tento model je s najväčšou pravdepodobnosťou už zatvorený:

"Pravda, snaží sa ich zachrániť pomocou rôznych doplnkov, ale sú tak nestabilné, že majú malé šance na úspech. Je možné, že iné rozšírenia budú fungovať, ale keď a ako je stále neznáme. Ale táto otázka presahuje čistú vedu. Súčasné financovanie vysokoenergetickej fyziky udržuje nádej na nájdenie niečoho naozaj nové na nádrži. Ak sa to nestane, financovanie bude rezané a peniaze nestačia na vybudovanie urýchľovačov novej generácie, bez ktorého táto veda nebude schopná rozvíjať. " Takže supersymmetrické teórie stále dávajú nádeje, ale verdikt experimentátorov nebude čakať.