A szelvényhierarchia problémája

A mérőhierarchia probléma a modern részecskefizika egyik problémája , mivel a különböző alapvető kölcsönhatások jellemző energiaskálái , valamint a standard modellen túlmutató jelenségek néhány feltételezett skálája sok nagyságrenddel különbözik. Különösen aktuálisak egy ilyen hierarchia természetének, stabilitásának okai és egy nagy „sivatag” jelenléte a két mérlegcsoport között.

A probléma leírása

Az ismert alapvető kölcsönhatások mindegyikének van egy bizonyos jellemző energiaskálája. Például az erős kölcsönhatás esetén ez a skála ~200 MeV . Különösen ez a skála határozza meg a legkönnyebb hadronok tömegét . Az elektromágneses és a gyenge kölcsönhatások egyetlen elektrogyenge kölcsönhatásba egyesítve jellemző energiaskálájuk megegyezik a Higgs-bozon úgynevezett vákuum várható értékével ≈246 GeV. E skálák hátterében a gravitációs kölcsönhatás jellemző energiaskálája, amelyet a Planck-energia ~10 19 GeV értéke határoz meg, kontrasztot mutat.

A Standard Modell lehetséges kiterjesztésének meglévő elméleti modelljei más interakciókat és kapcsolódó skálákat is tartalmaznak. Így az erős és az elektrogyenge kölcsönhatásoknak elektroerős kölcsönhatásba (ún. Grand Unification ) kell egyesülniük ~10 16 GeV nagyságrendű energiáknál. Ezenkívül egyes elméletekben, amelyek a véges neutrínótömeg jelenlétét magyarázzák, a ~10 14 GeV skála jelenik meg . Az erős kölcsönhatások CP invarianciájához kapcsolódó skála ugyanazt az értéket képviseli.

A mérőműszer hierarchiájával az a probléma, hogy megmagyarázza a skálák között megfigyelt erős eltérést:

Különösen kiemelik a hierarchia eredetének, stabilitásának problémáját, valamint az energiák széles körének („sivatagok”) jelenlétének problémáját, amelyek nem felelnek meg semmilyen kölcsönhatásnak.

Lásd még

• A Fermion tömeghierarchia problémája

Irodalom

• S. V. Troitsky . Az elemi részecskefizika megoldatlan problémái  // Uspekhi fizicheskikh nauk . - 2012. - T. 182 . - S. 77-103 .