Στο προτεινόμενο μοντέλο, το σύμπαν περιέχει πολλούς τομείς, καθένα από τα οποία διέπεται από τη δική του εκδοχή του Καθιερωμένου Μοντέλου με το δικό του Higgs αναμενόμενη τιμή κενού. Ο τομέας με τη μικρότερη τιμή προσδοκία μη μηδενική κενού ... περισσότερα
(Phys.org) -Ένα από τα αναπάντητα ερωτήματα της σωματιδιακής φυσικής είναι το πρόβλημα της ιεραρχίας, η οποία έχει επιπτώσεις για την κατανόηση γιατί μερικές από τις θεμελιώδεις δυνάμεις είναι τόσο πολύ ισχυρότερη από ό, τι άλλες. Οι δυνάμεις των δυνάμεων καθορίζεται από τις μάζες των αντίστοιχων δυνάμεων που μεταφέρουν σωματίδια τους (μποζόνια), και αυτές οι μάζες με τη σειρά του καθορίζεται από το πεδίο Higgs, όπως μετράται από την αναμενόμενη τιμή κενού Higgs.
Έτσι, το πρόβλημα της ιεραρχίας είναι συχνά αναφέρεται ως ένα πρόβλημα με το πεδίο Higgs: συγκεκριμένα, γιατί είναι η αναμενόμενη τιμή κενού Higgs τόσο πολύ μικρότερες από τις μεγαλύτερες κλίμακες ενέργειας στο σύμπαν, ιδίως η κλίμακα στην οποία η βαρύτητα (μακράν το πιο αδύναμο του δυνάμεις) γίνεται ισχυρή; Η συμφιλίωση αυτή την προφανή διαφορά θα επηρεάσει την κατανόηση των φυσικών των σωματιδιακής φυσικής στο πιο θεμελιώδες επίπεδο.
«Το πρόβλημα της ιεραρχίας είναι ένα από τα βαθύτερα ερωτήματα της σωματιδιακής φυσικής, και σχεδόν κάθε μία από τις γνωστές λύσεις του αντιστοιχεί σε ένα διαφορετικό όραμα του σύμπαντος", Raffaele Τίτο D'Agnolo, ένας φυσικός στο Πρίνστον, δήλωσε Phys.org . "Ο εντοπισμός τη σωστή απάντηση δεν θα είναι μόνο να λύσει ένα εννοιολογικό παζλ, αλλά θα αλλάξει τον τρόπο που σκεφτόμαστε για τη σωματιδιακή φυσική."
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Physical Review Letters , D'Agnolo και οι συνεργάτες του έχουν προτείνει μια λύση στο πρόβλημα της ιεραρχίας που περιλαμβάνει πολλαπλά (μέχρι και 10 16 ) αντίτυπα του Καθιερωμένου Μοντέλου, το καθένα με διαφορετική τιμή προσδοκία κενό Higgs. Σε αυτό το μοντέλο, το σύμπαν αποτελείται από πολλούς τομείς, καθένα από τα οποία διέπεται από τη δική του εκδοχή του Καθιερωμένου Μοντέλου με το δικό του Higgs αναμενόμενη τιμή κενού. Τομέας μας είναι το ένα με το μικρότερο μη μηδενική τιμή.
Εάν, στο πολύ πρώιμο σύμπαν, όλοι οι τομείς είχαν συγκρίσιμες θερμοκρασίες και φαινομενικά ίσες πιθανότητες κυριαρχεί, γιατί μας τομέα, με το μικρότερο μη μηδενικό Higgs κενού αξία προσδοκία, έρχεται να κυριαρχήσει; Οι φυσικοί εισαγάγει ένα νέο μηχανισμό που ονομάζεται "reheaton πεδίο" που εξηγεί αυτό με επαναθέρμανση του σύμπαντος, καθώς αποσυντίθεται. Οι φυσικοί δείχνουν ότι υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους το πεδίο reheaton θα μπορούσε να έχει κατά προτίμηση διασπάται σε και κατατεθεί το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς του στον τομέα με τη μικρότερη τιμή προσδοκία Higgs κενό, προκαλώντας τον τομέα αυτό τελικά να κυριαρχήσουν και να γίνει παρατηρήσιμο σύμπαν μας.
Σε σύγκριση με άλλες προτεινόμενες λύσεις για το πρόβλημα ιεραρχίας, όπως υπερσυμμετρία και επιπλέον διαστάσεις, η νέα πρόταση-που απαιτούν οι φυσικοί "Ν-φυσικότητα» -είναι διαφορετικό από το γεγονός ότι η λύση δεν βασίζονται αποκλειστικά σε νέα σωματίδια. Παρά το γεγονός ότι η νέα πρόταση μετοχές ορισμένα χαρακτηριστικά τόσο με την υπερσυμμετρία και έξτρα διαστάσεις, ένα από τα μοναδικά χαρακτηριστικά του είναι ότι δεν είναι μόνο νέα σωματίδια, αλλά το πιο σημαντικό κοσμολογική δυναμική, που βρίσκεται στο επίκεντρο της λύσης.
"Ν-φυσικότητα είναι ποιοτικά διαφορετική από τις λύσεις για το πρόβλημα της ιεραρχίας προταθεί στο παρελθόν, και προβλέπει σήματα στην κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB) πειράματα και μεγάλης κλίμακας έρευνες για τη διάρθρωση, δύο ανιχνευτές της φύσης που πιστεύεται ότι είναι άσχετη με το πρόβλημα », δήλωσε ο D'Agnolo.
Όπως οι φυσικοί εξηγούν, θα πρέπει να είναι δυνατό να ανιχνευθεί υπογραφές των Ν-φυσικότητας αναζητώντας ενδείξεις για την ύπαρξη των άλλων τομέων. Για παράδειγμα, μελλοντικά πειράματα CMB θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν επιπλέον ακτινοβολία και τις αλλαγές στην νετρίνων κοσμολογία, δεδομένου ότι τα νετρίνα σε κοντινές κλάδους αναμένεται να είναι ελαφρώς βαρύτερο και λιγότερο άφθονα από εκείνες στον τομέα μας. Η προσέγγιση αυτή είναι ενδιαφέρουσα για έναν άλλο λόγο: τα νετρίνα στους άλλους τομείς είναι επίσης μια βιώσιμη σκοτεινή υποψήφιος ύλη, που οι ερευνητές σχεδιάζουν να μελετήσουν με μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Μελλοντικά πειράματα θα μπορούσαν επίσης να βρείτε τις υπογραφές των Ν-φυσικότητα, με τη μορφή ενός μεγαλύτερου από την αναμενόμενη μάζα των σωματιδίων άξιον, καθώς και τα υπερσυμμετρικά υπογραφές οφείλεται σε πιθανές συνδέσεις με την υπερσυμμετρία.
"Εάν η νέα σχετικιστική είδη δεν ανιχνεύονται από την επόμενη γενιά των πειραμάτων CMB (στάδιο 4), τότε θα σταματήσουμε να σκεφτόμαστε Ν-φυσικότητα ως μια πιθανή λύση στο πρόβλημα της ιεραρχίας», δήλωσε ο D'Agnolo. "Σύμφωνα με το ισχύον χρονοδιάγραμμα, αυτά τα πειράματα θα πρέπει να αρχίσετε να παίρνετε τα δεδομένα γύρω από το 2020 και την επίτευξη των στόχων της φυσικής τους σε περίπου πέντε χρόνια."
Read more at: http://phys.org/news/2017-01-multiple-standard-hierarchy-problem.html#jCp
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
skaleadis