En la física teórica, un problema de la jerarquía del ocurre cuando los parámetros fundamentales (acopladores o masas) de un cierto de Lagrange son sumamente diferentes (generalmente más grande) que los parámetros medidos por el experimento. Esto puede suceder porque los parámetros medidos son relacionados con los parámetros fundamentales por una prescripción conocida como renormalización . Los parámetros renormalized son típicamente estrechamente vinculados a los parámetros fundamentales, pero en algunos casos, aparece que ha habido una cancelación delicada entre la cantidad fundamental y las correcciones del quántum a ella. Los problemas de la jerarquía se relacionan con el fine-tuning los problemas y los problemas de la naturalidad.

Estudiar la renormalización en problemas de la jerarquía es difícil, porque tales correcciones del quántum son generalmente la energía-ley divergente que significa que la física de la corto-distancia es la más importante. Porque no sabemos los detalles exactos de la teoría de la corto-distancia de la física (gravedad de Quantum ), no podemos incluso tratar cómo ocurre esta cancelación delicada entre dos términos grandes. Por lo tanto, los investigadores postulan los nuevos fenómenos físicos que resuelven problemas de la jerarquía sin multa - templando.

La masa de Higgs

En la física de partícula, el el problema de la jerarquía es la pregunta porqué la fuerza débil es las épocas 10³² más fuertes que la gravedad . Ambas fuerzas implican constantes de la naturaleza, constante de Fermi para la fuerza débil y constante de Newton para la gravedad. Además si el modelo estándar se utiliza para calcular las correcciones del quántum al constante de Fermi, aparece que el constante de Fermi es artificial grande y debe estar más cercano al constante de Newton a menos que haya una cancelación delicada entre el valor pelado de Fermi constante y a las correcciones del quántum a él.

Más técnico, la pregunta es porqué el bosón de Higgs es tanto alumbrador que el Planck total, aunque uno contara con que (cuadráticamente las contribuciones grandes) del quántum divergente al cuadrado de la masa del bosón de Higgs harían inevitable el enorme total, comparable a la escala en la cual la nueva física aparece a menos que haya un increíble Fine-tuning la cancelación de entre las correcciones radiativas cuadráticos y el Massachusetts pelado.

Dado este problema de la jerarquía con la masa del bosón de Higgs, se espera que la nueva física haga un aspecto en las escalas de la energía no mucho más arriba que la escala de la energía requerida para producir el bosón de Higgs, y de tal modo proporciona una explicación para su pequeño Massachusetts.

El más populares teoría-pero no el únicos propuestos teoría-a solucionan el problema de la jerarquía son el Supersymmetry . Esto explica cómo una masa minúscula de Higgs se puede proteger contra correcciones del quántum. El Supersymmetry quita las divergencias de la energía-ley de las correcciones radiativas a la masa de Higgs; sin embargo, no hay comprensión de porqué la masa de Higgs es tan pequeña en el primer lugar que se conoce como el problema de MU.

El constante cosmológico

En el cosmología físico, las observaciones actuales a favor de un universo de aceleración implican la existencia de un constante cosmológico minúsculo, pero diferente a cero. Esto es un problema de la jerarquía muy similar a el del problema de la masa del bosón de Higgs, puesto que el constante cosmológico es también muy sensible a las correcciones del quántum. Es complicado, sin embargo, por la implicación necesaria de la relatividad general en el problema y puede ser una pista que no entendemos gravedad en escalas interurbanas (tales como el tamaño del universo hoy). Mientras que la quintaesencia se ha propuesto como explicación de la aceleración del universo, no aborda realmente el problema constante cosmológico de la jerarquía en el sentido técnico de tratar las correcciones grandes del quántum.

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