Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В теоретической физике , поколение масс механизм является теория, описывающая происхождение массы из самых фундаментальных законов физики . Физики предложили ряд моделей, которые поддерживают разные взгляды на происхождение массы. Проблема осложняется тем , что основная роль массы является посредник гравитационного взаимодействия между телами, и никакой теории гравитационного взаимодействия не примиряет с популярной стандартной моделью в физике элементарных частиц .

Есть два типа моделей генерации массы: модели без гравитации и модели с гравитацией.

Фон [ править ]

Электрослабая теория и Стандартная модель [ править ]

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, предсказывающих существование скалярного бозона Хиггса .

Модели без гравитации [ править ]

В этих теориях, как и в самой Стандартной модели , гравитационное взаимодействие либо не участвует, либо не играет решающей роли.

Technicolor [ править ]

Модели Technicolor нарушают электрослабую симметрию за счет калибровочных взаимодействий, которые изначально были смоделированы на основе квантовой хромодинамики . [1] [2] [ требуется дальнейшее объяснение ]

Механизм Коулмана-Вайнберга [ править ]

Механизм Коулмана – Вайнберга генерирует массу за счет спонтанной симметрии, нарушающей радиационные поправки . [ требуется дальнейшее объяснение ]

Другие теории [ править ]

  • Физика без частиц и модели Unhiggs [3] [4] постулируют, что сектор Хиггса и бозон Хиггса являются масштабными инвариантами, также известными как физика нечастиц.
  • УФ-завершение путем классикализации, в котором унитаризация рассеяния WW происходит путем создания классических конфигураций. [5]
  • Нарушение симметрии, вызванное неравновесной динамикой квантовых полей выше электрослабого масштаба. [6] [7]
  • Асимптотически безопасные слабые взаимодействия [8] [9], основанные на некоторых нелинейных сигма-моделях. [10]
  • Модели составных векторных бозонов W и Z. [11]
  • Верхний кварковый конденсат .

Гравитационные модели [ править ]

  • В сверхразмерных моделях без Хиггса вместо полей Хиггса используется пятый компонент калибровочных полей. Возможно вызвать нарушение электрослабой симметрии, наложив определенные граничные условия на поля дополнительных измерений, увеличивая масштаб нарушения унитарности до энергетического масштаба дополнительного измерения. [12] [13] Благодаря соответствию AdS / QCD эта модель может быть связана с моделями technicolor и с моделями UnHiggs , в которых поле Хиггса имеет нечастичную природу. [14]
  • Унитарная калибровка Вейля . Если добавить подходящий гравитационный член к действию стандартной модели с гравитационной связью, теория становится локально масштабно-инвариантной (т.е. инвариантной по Вейлю) в унитарной калибровке для локальной SU (2). Преобразования Вейля действуют мультипликативно на поле Хиггса, поэтому можно исправить калибровку Вейля, потребовав, чтобы скаляр Хиггса был константой. [15]
  • Преон и модели, вдохновленные преонами, такие как ленточная модель частиц Стандартной модели Санданса Билсона-Томпсона , основанная на теории кос и совместимая с петлевой квантовой гравитацией и аналогичными теориями. [16] Эта модель не только объясняет происхождение массы, но также интерпретирует электрический заряд как топологическую величину (скручивание отдельных лент), а цветной заряд как режим скручивания.
  • В теории сверхтекучего вакуума массы элементарных частиц возникают в результате взаимодействия с физическим вакуумом , аналогично механизму образования щели в сверхтекучих жидкостях . [17] Низкоэнергетический предел этой теории предполагает эффективный потенциал для сектора Хиггса, который отличается от Стандартной модели, но при этом дает генерацию массы. [18] [19] При определенных условиях этот потенциал порождает элементарную частицу с ролью и характеристиками, подобными бозону Хиггса .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Стивен Вайнберг (1976), "Последствия динамического нарушения 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, Bibcode : 1979PhRvD..19.1277W , doi : 10.1103 / PhysRevD.19.1277 .
  2. ^ Сасскинд (1979), "Динамика спонтанного нарушения симметрии в теории Вайнберга-Салама", Physical Review D , 20 (10): 2619-2625, Bibcode : 1979PhRvD..20.2619S , DOI : 10,1103 / PhysRevD.20.2619 , ОСТИ 1446928 . 
  3. ^ Stancato, Дэвид; Тернинг, Джон (2009). "The Unhiggs". Журнал физики высоких энергий . 0911 (11): 101. arXiv : 0807.3961 . Bibcode : 2009JHEP ... 11..101S . DOI : 10.1088 / 1126-6708 / 2009/11/101 . S2CID 17512330 . 
  4. ^ Фальковски, Адам; Перес-Виктория, Мануэль (2009). «Электрослабые прецизионные наблюдаемые и несгибаемые». Журнал физики высоких энергий . 0912 (12): 061. arXiv : 0901.3777 . Bibcode : 2009JHEP ... 12..061F . DOI : 10.1088 / 1126-6708 / 2009/12/061 . S2CID 17570408 . 
  5. ^ Двали, Гиа; Giudice, Gian F .; Гомес, Сезар; Кехагиас, Алекс (2011). «УФ-завершение классицизацией». Журнал физики высоких энергий . 2011 (8): 108. arXiv : 1010.1415 . Bibcode : 2011JHEP ... 08..108D . DOI : 10.1007 / JHEP08 (2011) 108 . S2CID 53315861 . 
  6. ^ Гольдфайн, E. (2008). «Бифуркации и формирование паттернов в физике элементарных частиц: вводное исследование». EPL . 82 (1): 11001. Bibcode : 2008EL ..... 8211001G . DOI : 10.1209 / 0295-5075 / 82/11001 .
  7. ^ Гольдфайн, E. (2010). «Неравновесная динамика как источник асимметрии в физике высоких энергий» (PDF) . Электронный журнал теоретической физики . 7 (24): 219–234.
  8. ^ 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  
  9. ^ Калмет, X. (2011), «Альтернативный взгляд на электрослабые взаимодействия», Международный журнал современной физики 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. ^ Коделло, А .; Percacci, R. (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 
  11. ^ Abbott, LF; 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 
  12. ^ Csaki, C .; Grojean, C .; Pilo, L .; 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  
  13. ^ Csaki, C .; Grojean, C .; Murayama, H .; Pilo, L .; Тернинг, Джон (2004), «Калибровочные теории на интервале: единство без Хиггса», Physical Review D , 69 (5): 055006, arXiv : hep-ph / 0305237 , Bibcode : 2004PhRvD..69e5006C , doi : 10.1103 / PhysRevD.69.055006 , S2CID 119094852 
  14. ^ Calmet, X .; Deshpande, NG; Он, XG; Хсу, SDH (2009), «Невидимый бозон Хиггса, непрерывные массовые поля и механизм Унхиггса», Physical Review D , 79 (5): 055021, arXiv : 0810.2155 , Bibcode : 2009PhRvD..79e5021C , doi : 10.1103 / PhysRevD.79.055021 , S2CID 14450925 
  15. ^ Павловски, М .; Raczka, R. (1994), "Единая конформная модель для фундаментальных взаимодействий без динамического поля Хиггса", Основы физики , 24 (9): 1305–1327, arXiv : hep-th / 9407137 , Bibcode : 1994FoPh ... 24.1305 P , DOI : 10.1007 / BF02148570 , S2CID 17358627 
  16. ^ Билсон-Томпсон, Сандэнс О .; Маркопулу, Фотини; Смолин, Ли (2007), «Квантовая гравитация и стандартная модель», Классическая и квантовая гравитация , 24 (16): 3975–3993, arXiv : hep-th / 0603022 , Bibcode : 2007CQGra..24.3975B , doi : 10.1088 / 0264-9381 / 24/16/002 , S2CID 37406474 . 
  17. ↑ В. Авдеенков, Александр; Г. Злощастиев, Константин (2011). «Квантовые бозе-жидкости с логарифмической нелинейностью: самоподдерживаемость и возникновение пространственной протяженности». Журнал Physics B . 44 (19): 195303. arXiv : 1108.0847 . Bibcode : 2011JPhB ... 44s5303A . DOI : 10.1088 / 0953-4075 / 44/19/195303 . S2CID 119248001 . 
  18. ^ Г. Злощастиев, Константин (2011). «Спонтанное нарушение симметрии и генерация массы как встроенные явления в логарифмической нелинейной квантовой теории». Acta Physica Polonica Б . 42 (2): 261–292. arXiv : 0912.4139 . Bibcode : 2011AcPPB..42..261Z . DOI : 10.5506 / APhysPolB.42.261 . S2CID 118152708 . 
  19. ^ Джунушалиев, Владимир; Г. Злощастиев, Константин (2013). «Модель электрического заряда в физическом вакууме без сингулярностей: ненулевой пространственный размер и генерация массы». Cent. Евро. J. Phys . 11 (3): 325–335. arXiv : 1204.6380 . Bibcode : 2013CEJPh..11..325D . DOI : 10.2478 / s11534-012-0159-z . S2CID 91178852 .