Hromadná generace - Mass generation

v teoretická fyzika, a hromadná výroba mechanismus je teorie, která popisuje původ Hmotnost z nejzákladnějších zákonů z fyzika. Fyzici navrhli řadu modelů, které obhajují různé pohledy na původ hmoty. Problém je komplikovaný, protože primární role Hmotnost je zprostředkovat gravitační interakce mezi těly a žádná teorie gravitační interakce se neshoduje s v současné době populární Standardní model z částicová fyzika.

Existují dva typy modelů hromadné generace: modely bez gravitace a modely zahrnující gravitaci.

Pozadí

Elektroslabá teorie a standardní model

The Higgsův mechanismus je založen na a lámání symetrie skalární pole potenciál, jako je kvartální. Standardní model používá tento mechanismus jako součást Glashow – Weinberg – Salamův model sjednotit elektromagnetické a slabý interakce. Tento model byl jedním z několika, které předpovídaly existenci skaláru Higgsův boson.

Modely bez gravitace

V těchto teoriích, jako v Standardní model sám o sobě gravitační interakce buď není zapojen, nebo nehraje zásadní roli.

Technicolor

Technicolor modely prolomí elektroslabou symetrii prostřednictvím interakcí měřidel, které byly původně modelovány kvantová chromodynamika.[1][2][je třeba další vysvětlení ]

Coleman-Weinbergův mechanismus

Coleman – Weinbergův mechanismus generuje hmotu průnikem spontánní symetrie radiační opravy.[je třeba další vysvětlení ]

Jiné teorie

  • Fyzika částic a Negrgové[3][4] modely předpokládají, že Higgsův sektor a Higgsův boson mění měřítko neměnné, známé také jako fyzika částic.
  • UV-dokončení klasifikací, ve kterém k unitarizaci rozptylu WW dochází vytvořením klasických konfigurací.[5]
  • Přerušení symetrie poháněné nerovnovážnou dynamikou kvantových polí nad elektroslabou stupnicí.[6][7]
  • Asymptoticky bezpečné slabé interakce [8][9] na základě některých nelineárních sigma modelů.[10]
  • Modely složených vektorů bosonů W a Z.[11]
  • Kondenzát top kvarku.

Gravitační modely

  • Extra-dimenzionální Modely Higgsless používají pátou složku polí měřidla namísto polí Higgs. Je možné dosáhnout rozbití elektroslabé symetrie uložením určitých okrajových podmínek na extra dimenzionální pole a zvětšením jednotnost měřítko rozpadu až po energetické měřítko zvláštní dimenze.[12][13] Prostřednictvím korespondence AdS / QCD lze tento model souviset s technickými modely a s UnHiggs modely, ve kterých je Higgsovo pole částice Příroda.[14]
  • Unitary Weyl gauge. Pokud k standardní modelové akci s gravitační vazbou přidáme vhodný gravitační člen, stane se teorie v jednotkovém měřítku pro místní SU lokálně-invariantní (tj. Weyl-invariant) (2). Weylovy transformace působí na Higgsově poli multiplikativně, takže lze Weylův měřič opravit tak, že bude Higgsův skalár konstantní.[15]
  • Preon a modely inspirované preons, jako je například Ribbon model z Standardní model částice o Sundance Bilson-Thompson, sídlící v teorie opletení a kompatibilní s smyčková kvantová gravitace a podobné teorie.[16] Tento model nejen vysvětluje původ hmoty, ale také interpretuje elektrický náboj jako topologickou veličinu (kroucení nesené na jednotlivých stuhách) a barevný náboj jako způsoby kroucení.
  • V teorii supertekuté vakuum „masy elementárních částic vznikají interakcí s fyzikou vakuum, podobně jako mechanismus vytváření mezer v EU supertekutiny.[17] Nízkoenergetický limit této teorie naznačuje efektivní potenciál pro Higgsův sektor, který se liší od standardního modelu, přesto poskytuje hromadnou generaci.[18][19] Za určitých podmínek tento potenciál vede k elementární částice s rolí a charakteristikami podobnými Higgsův boson.

Reference

  1. ^ Steven Weinberg (1976), „Důsledky porušení dynamické symetrie“, Fyzický přehled D, 13 (4): 974–996, Bibcode:1976PhRvD..13..974W, doi:10.1103 / PhysRevD.13.974.
    S. Weinberg (1979), „Důsledky porušení dynamické symetrie: dodatek“, Fyzický přehled D, 19 (4): 1277–1280, Bibcode:1979PhRvD..19.1277W, doi:10.1103 / PhysRevD.19.1277.
  2. ^ Leonard Susskind (1979), „Dynamika rozbití spontánní symetrie v teorii Weinberg-Salam“, Fyzický přehled D, 20 (10): 2619–2625, Bibcode:1979PhRvD..20.2619S, doi:10.1103 / PhysRevD.20.2619, OSTI  1446928.
  3. ^ Stancato, David; Terning, John (2009). "The Unhiggs". Journal of High Energy Physics. 0911 (11): 101. arXiv:0807.3961. Bibcode:2009JHEP ... 11..101S. doi:10.1088/1126-6708/2009/11/101. S2CID  17512330.
  4. ^ Falkowski, Adam; Perez-Victoria, Manuel (2009). „Electroweak Precision Observables and the Unhiggs“. Journal of High Energy Physics. 0912 (12): 061. arXiv:0901.3777. Bibcode:2009JHEP ... 12..061F. doi:10.1088/1126-6708/2009/12/061. S2CID  17570408.
  5. ^ Dvali, Gia; Giudice, Gian F .; Gomez, Cesar; Kehagias, Alex (2011). "UV dokončení klasifikací". Journal of High Energy Physics. 2011 (8): 108. arXiv:1010.1415. Bibcode:2011JHEP ... 08..108D. doi:10.1007 / JHEP08 (2011) 108. S2CID  53315861.
  6. ^ Goldfain, E. (2008). „Bifurkace a formování vzorů ve fyzice částic: Úvodní studie“. EPL. 82 (1): 11001. Bibcode:2008EL ..... 8211001G. doi:10.1209/0295-5075/82/11001.
  7. ^ Goldfain, E. (2010). „Nerovnovážná dynamika jako zdroj asymetrií ve fyzice vysokých energií“ (PDF). Elektronický žurnál teoretické fyziky. 7 (24): 219–234.
  8. ^ Calmet, X. (2011), „Asymptoticky bezpečné slabé interakce“, Moderní fyzikální písmena A, 26 (21): 1571–1576, arXiv:1012.5529, Bibcode:2011 MPLA ... 26.1571C, CiteSeerX  10.1.1.757.7245, doi:10.1142 / S0217732311035900, S2CID  118712775
  9. ^ Calmet, X. (2011), „Alternativní pohled na elektroslabé interakce“, Mezinárodní žurnál moderní fyziky A, 26 (17): 2855–2864, arXiv:1008.3780, Bibcode:2011IJMPA..26.2855C, CiteSeerX  10.1.1.740.5141, doi:10.1142 / S0217751X11053699, S2CID  118422223
  10. ^ Codello, A .; Percacci, R. (2009), „Pevné body nelineárních modelů Sigma d> 2“, Fyzikální písmena B, 672 (3): 280–283, arXiv:0810.0715, Bibcode:2009PhLB..672..280C, doi:10.1016 / j.physletb.2009.01.032, S2CID  119223124
  11. ^ Abbott, L. F .; Farhi, E. (1981), „Jsou slabé interakce silné?“, Fyzikální písmena B, 101 (1–2): 69, Bibcode:1981PhLB..101 ... 69A, CiteSeerX  10.1.1.362.4721, doi:10.1016/0370-2693(81)90492-5
  12. ^ Csaki, C .; Grojean, C .; Pilo, L .; Terning, J. (2004), „Směrem k realistickému modelu rozbití Higgslessovy elektroslabé symetrie“, Dopisy o fyzické kontrole, 92 (10): 101802, arXiv:hep-ph / 0308038, Bibcode:2004PhRvL..92j1802C, doi:10.1103 / PhysRevLett.92.101802, PMID  15089195, S2CID  6521798
  13. ^ Csaki, C .; Grojean, C .; Murayama, H .; Pilo, L .; Terning, John (2004), „Teorie měřidla v intervalu: Unitarita bez Higgsa“, Fyzický přehled D, 69 (5): 055006, arXiv:hep-ph / 0305237, Bibcode:2004PhRvD..69e5006C, doi:10.1103 / PhysRevD.69.055006, S2CID  119094852
  14. ^ Calmet, X .; Deshpande, N. G .; On, X. G .; Hsu, S. D. H. (2009), „Invisible Higgs boson, Continuous Mass Fields and unHiggs mechanism“, Fyzický přehled D, 79 (5): 055021, arXiv:0810.2155, Bibcode:2009PhRvD..79e5021C, doi:10.1103 / PhysRevD.79.055021, S2CID  14450925
  15. ^ Pawlowski, M .; Raczka, R. (1994), „Unified Conformal Model for Fundamental Interactions without Dynamical Higgs Field“, Základy fyziky, 24 (9): 1305–1327, arXiv:hep-th / 9407137, Bibcode:1994FoPh ... 24.1305P, doi:10.1007 / BF02148570, S2CID  17358627
  16. ^ Bilson-Thompson, Sundance O .; Markopoulou, Fotini; Smolin, Lee (2007), „Kvantová gravitace a standardní model“, Klasická a kvantová gravitace, 24 (16): 3975–3993, arXiv:hep-th / 0603022, Bibcode:2007CQGra..24.3975B, doi:10.1088/0264-9381/24/16/002, S2CID  37406474.
  17. ^ V. Avdeenkov, Alexander; G. Zloshchastiev, Konstantin (2011). „Kvantové Boseovy kapaliny s logaritmickou nelinearitou: soběstačnost a vznik prostorového rozsahu“. Journal of Physics B. 44 (19): 195303. arXiv:1108.0847. Bibcode:2011JPhB ... 44s5303A. doi:10.1088/0953-4075/44/19/195303. S2CID  119248001.
  18. ^ G. Zloshchastiev, Konstantin (2011). „Spontánní narušení symetrie a generování hmoty jako vestavěné jevy v logaritmické nelineární kvantové teorii“. Acta Physica Polonica B. 42 (2): 261–292. arXiv:0912.4139. Bibcode:2011AcPPB..42..261Z. doi:10,5506 / APhysPolB.42.261. S2CID  118152708.
  19. ^ Džunušaljev, Vladimír; G. Zloshchastiev, Konstantin (2013). „Model elektrického náboje ve fyzickém vakuu bez singularity: Nenulový prostorový rozsah a tvorba hmoty“. Cent. Eur. J. Phys. 11 (3): 325–335. arXiv:1204.6380. Bibcode:2013CEJPh..11..325D. doi:10.2478 / s11534-012-0159-z. S2CID  91178852.