La unificación magnífica, la teoría unificada magnífica, o la TRIPA es uno de varias teorías de campo unificado muy similares o de modelos en la física que predice que en las energías extremadamente altas (sobre GeV), las fuerzas nucleares nucleares, y fuertes electromágneticas, débiles están fundidas en un solo campo unificado.
Hasta el momento, los físicos han podido combinar el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil en la fuerza de Electroweak, y el trabajo se está haciendo para combinar el Electroweak y el chromodynamics de Quantum en una interacción de QCD-electroweak a veces llamada la fuerza del electrostrong del . Más allá de la unificación magnífica, hay también especulación que puede ser posible combinar la gravedad con las otras simetrías de tres calibradores en una teoría todo .
El acuñar de la TRIPA ampliamente utilizada de las siglas se ha atribuido a un papel publicado en 1978 por el Dimitri Nanopoulos del teórico de la Universidad de Harvard (ahora en la universidad de Tejas A&M).
Motivación
Hay un general estético entre físicos de la alta energía que cuanto más simétrica una teoría es, más el " beautiful" y " elegant" es. Según este estético, el grupo del calibrador del modelo estándar, que es el producto directo de tres grupos (Modulo un cierto grupo finito ) es " ugly". También, razonando en analogía con la unificación del siglo XIX de la electricidad con el magnetismo en el electromagnetismo, y especialmente el éxito de la teoría, que de Electroweak utiliza la idea de la simetría espontánea que rompe para unificar electromagnetismo con la interacción débil, la gente se preguntaba si puede ser que sea posible unificar a los tres grupos de una manera similar. Los físicos sienten que tres constantes independientes del acoplador del calibrador y un gran número de coeficientes del acoplador de Yukawa requieren lejos demasiados parámetros libres, y que estos constantes del acoplador se deban explicar por una teoría con pocos parámetros libres. Una teoría del calibrador donde está un grupo el grupo del calibrador simple tiene solamente un constante de acoplamiento del calibrador, y puesto que los fermios ahora se agrupan juntos en representaciones más grandes, hay pocos coeficientes del acoplador de Yukawa también. Además, los campos quirales del fermio del modelo estándar unifican en tres generaciones de dos representaciones irreducibles () en generaciones del SU (5), y tres de una representación irreducible ( 16 ) en TAN (10). Esto es una observación significativa, pues una combinación genérica de fermios quirales que estén libres de las anomalías del calibrador no será unificada en una representación de un cierto grupo de mentira más grande sin el adición de campos adicionales de la materia. TAN (10) también predice un neutrino derecho .La teoría de la TRIPA predice específicamente relaciones entre las masas del fermio, por ejemplo entre el electrón y el quark abajo, el Muon y el quark extraño, y el lepton del Tau y el quark inferior para el SU (5) y TAN (10). Algunas de estas relaciones totales se sostienen aproximadamente, pero la mayoría no hacen. Ver la relación total de Georgi-Jarlskog. Si miramos el funcionamiento del grupo de la renormalización del tres-calibrar los acopladores se han encontrado casi, pero no absolutamente, reunión en el mismo punto si el hypercharge es normalizado de modo que sea constante con SU (5)/SO (10) la tripa, que son exacto los grupos de la TRIPA que llevan a una unificación simple del fermio. Esto es un resultado significativo, pues otros grupos de mentira llevan a diversas normalizaciones. Sin embargo, si el supersymmetric MSSM de la extensión se utiliza en vez del modelo estándar, el fósforo llega a ser mucho más exacto. Se cree comúnmente que esto que empareja es poco probable ser una coincidencia. También, la mayoría de los constructores modelo asumen simplemente a SUSY porque soluciona el &mdash del problema de la jerarquía; es decir, estabiliza la masa de Higgs del electroweak contra las correcciones radiativas y la masa del Majorana del neutrino derecho ASÍ QUE (10) las teorías con su sistema de la masa a la escala de la unificación del calibrador se examinan, los valores para las masas zurdas del neutrino (véase la oscilación del neutrino) se producen vía el mecanismo del balancín. Estos valores son 10– 100 veces que la escala de la TRIPA, pero aún relativamente cerca más pequeña.
(Para una introducción más elemental a cómo las álgebra de mentira se relacionan con la física de partícula, ver la teoría de la física y de la representación de partícula del artículo.)
Ingredientes
Un modelo de la TRIPA consiste en básicamente un grupo del calibrador que sea un grupo de mentira del acuerdo, una forma de la conexión para ese grupo de mentira, una acción de los Yang-Molinos para esa conexión dada por una forma bilinearia simétrica invariante sobre su álgebra de mentira (que sea especificada por un que junta constante para cada factor), un sector de Higgs que consiste en un número de campos escalares que adquieren valores dentro de las representaciones verdaderas/complejas del grupo de mentira y de los fermios quirales de Weyl que adquieren valores dentro de un representante complejo del grupo de mentira. El grupo de mentira contiene el grupo modelo estándar y los campos de Higgs adquieren el VEVs que lleva a una simetría espontánea que rompe al modelo estándar . Los fermios de Weyl representan la materia.
Teorías propuestas
Se han propuesto varias tales teorías, pero no se acepta ningunos actual universal. Una teoría aún más ambiciosa que incluye el todo el fundamental de fuerza incluyendo la gravitación, se llama una teoría todo . Algunos modelos comunes de la TRIPA de la corriente principal son: style=" del
modelo izquierda-derecha mínimo -- _C del
Georgi-Glashow modelo --
TAN (10)
SU movido de un tirón (5) --
Pati-Salam modelo --
movido de un tirón TAN (10) --
Trinification --
SU (6)
E6
331 modelo
Color quiral
El tecnicolor modela
poco Higgs
Preons * teoría de la secuencia
M-teoría
Gravedad de quántum del lazo
Teoría dinámica causal de la triangulación
El candidato más prometedor es TAN (10) . (Mínimo) TAN (10) no contiene ninguna fermios exótica (es decir fermios adicionales además de los fermios y del neutrino derecho del modelo estándar ) y unifica cada generación en una representación irreducible del solo . Notar que un número de otros modelos de la TRIPA están basados sobre subgrupos de TAN (10). Son el modelo izquierda-derecha, SU mínimo (5), SU movido de un tirón (5) y el Pati-Salam modelo. El grupo E6 de la TRIPA contiene ASÍ QUE (10) solamente los modelos basados sobre él son más complicados. La razón primaria de estudiar modelos de E6 viene de × de E8; Teoría heterótica de la secuencia de E8.
Los modelos de la TRIPA genéricamente predicen la existencia de los defectos topológicos tal como monopoles, secuencias cósmicas, paredes de dominio y otras. No se ha observado ningunos y su ausencia se conoce como el problema monopolar en el cosmología .
Los modelos de la TRIPA también genéricamente predicen el decaimiento de protón, aunque los experimentos actuales todavía no hayan detectado decaimiento de protón. Este límite experimental en el curso de la vida del protón mucho elimina bastante a SU mínimo (5).
Algunos DESTRIPAN teorías como el SU (5) y ASÍ QUE (10) sufre de qué se llama el problema del Doblete-trío en que estas teorías predicen que para cada doblete de Higgs del electroweak, corresponde un campo coloreado del trío de Higgs con una masa muy pequeña (pequeño, significando muchas órdenes de la magnitud más pequeñas que la escala de la TRIPA aquí). Después de todos, si usted unifica los Quarks con los Leptons el doblete de Higgs también sería unificado con un trío de Higgs. Estos tríos no se han observado, y no sólo eso, causarían el decaimiento de protón extremadamente rápido (manera debajo de límites experimentales actuales) y ensuciarían totalmente el funcionamiento junto de las fuerzas del acoplador del calibrador en el grupo de la renormalización.
La mayoría de los modelos de la TRIPA requieren una réplica triple de los campos de la materia y como tal, no explicar porqué hay tres generaciones de fermios. La mayoría de los modelos de la TRIPA también no explican el poca jerarquía entre las masas del fermio para diversas generaciones.
Estado actual
El en fecha 2005, allí no sigue siendo ninguna clara evidencia que la naturaleza es descrita por una teoría unificada magnífica. De hecho, puesto que la partícula de Higgs todavía no se ha descubierto, no es incluso cierto si el modelo estándar es completamente exacto. El descubrimiento de las oscilaciones del neutrino indica fuerte que el modelo estándar es incompleto, y lleva al interés renovado hacia cierta TRIPA tal como . Una de las pocas pruebas experimentales posibles de cierta TRIPA es el decaimiento de protón y también masas del fermio. Hay algunas pruebas más especiales para la TRIPA supersymmetric.
Las fuerzas del acoplador del calibrador QCD, de la interacción débil y Hypercharge parecen encontrarse en una escala común de la longitud llamada la escala de la TRIPA del e igualar aproximadamente a GeV, que es levemente sugestivo. Esta observación numérica interesante se llama la unificación del acoplador del calibrador del y trabaja particularmente bien si uno asume la existencia Superpartners de las partículas del modelo estándar. Todavía es posible alcanzar iguales postulando, por ejemplo, que se rompen con una escala intermedia del calibrador, tal como la que está del grupo de Pati-Salam.
Ver también
energía magnífica de la unificación
Interacción fundamental
La física de partícula y teoría de la representación
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