Альтернативы стандартной модели Хиггса - Alternatives to the Standard Higgs Model
В Альтернативные модели в стандартной модели Хиггса являются модели , которые рассматриваются многими физиками частиц , чтобы решить некоторые из бозона Хиггса «S существующих проблем. Две из наиболее исследуемых в настоящее время моделей - это квантовая тривиальность и проблема иерархии Хиггса .
Обзор
В физике элементарных частиц , элементарные частицы и силы приводят к миру вокруг нас. Физики объясняют поведение этих частиц и то, как они взаимодействуют, используя Стандартную модель - широко принятую основу, которая, как считается, объясняет большую часть мира, который мы видим вокруг нас. Первоначально, когда эти модели разрабатывались и тестировались, казалось, что математика, лежащая в основе этих моделей, которые были удовлетворительными в уже проверенных областях, также запрещала элементарным частицам иметь какую-либо массу , что ясно показывало, что эти первоначальные модели были неполными. В 1964 году три группы физиков почти одновременно выпустили статьи, описывающие, как можно придать массы этим частицам, используя подход, известный как нарушение симметрии . Такой подход позволил частицам получить массу, не нарушая других частей теории физики элементарных частиц, которые уже считались достаточно правильными. Эта идея стала известна как механизм Хиггса , и более поздние эксперименты подтвердили, что такой механизм действительно существует, но они не смогли точно показать, как это происходит.
Простейшая теория того, как этот эффект имеет место в природе, и теория, которая стала частью Стандартной модели, заключалась в том, что если одно или несколько « полей » определенного вида (известных как поле Хиггса ) проникают в пространство, и если бы он мог взаимодействовать с элементарными частицами определенным образом, то это привело бы к возникновению механизма Хиггса в природе. В базовой Стандартной модели есть одно поле и один связанный с ним бозон Хиггса; в некоторых расширениях Стандартной модели есть несколько полей и несколько бозонов Хиггса.
За годы, прошедшие с тех пор, как поле и бозон Хиггса были предложены как способ объяснить происхождение нарушения симметрии, было предложено несколько альтернатив, которые предполагают, как может возникать механизм нарушения симметрии, не требуя существования поля Хиггса. Модели, которые не включают поле Хиггса или бозон Хиггса, известны как модели без Хиггса. В этих моделях сильно взаимодействующая динамика, а не дополнительное (хиггсовское) поле, создает ненулевое значение математического ожидания вакуума, которое нарушает электрослабую симметрию.
Список альтернативных моделей
Неполный список предлагаемых альтернатив полю Хиггса как источнику нарушения симметрии включает:
- Модели Technicolor нарушают электрослабую симметрию за счет новых калибровочных взаимодействий, которые изначально были смоделированы на основе квантовой хромодинамики .
- В сверхразмерных моделях без Хиггса пятый компонент калибровочных полей играет роль полей Хиггса. Возможно вызвать нарушение электрослабой симметрии, наложив определенные граничные условия на поля дополнительных измерений, увеличивая масштаб нарушения унитарности до энергетического масштаба дополнительного измерения. Через соответствие AdS / QCD эту модель можно связать с моделями разноцветных цветов и с моделями «UnHiggs», в которых поле Хиггса имеет нечастичную природу.
- Модели составных векторных бозонов W и Z.
- Верхний кварковый конденсат .
- « Унитарная калибровка Вейля ». Добавляя подходящий гравитационный член к действию стандартной модели в искривленном пространстве-времени, теория развивает локальную конформную (вейлевскую) инвариантность. Конформный датчик фиксируется путем выбора эталонной шкалы масс на основе константы гравитационного взаимодействия. Этот подход генерирует массы для векторных бозонов и полей материи, аналогичные механизму Хиггса, без традиционного спонтанного нарушения симметрии.
- Асимптотически безопасные слабые взаимодействия на основе некоторых нелинейных сигма-моделей.
- Преонные и модель вдохновлены преонами таких как ленты модель в стандартной модели частиц на Sundance Билсон-Томпсон , основанную на теории кос и совместимый с петлевыми квантовой гравитацией и другими подобными теориями. Эта модель не только объясняет массу, но и приводит к интерпретации электрического заряда как топологической величины (скручивания на отдельных лентах) и цветового заряда как режима скручивания.
- Нарушение симметрии, вызванное неравновесной динамикой квантовых полей выше электрослабого масштаба.
- Физика без частиц и унгиггс. Это модели, которые постулируют, что сектор Хиггса и бозон Хиггса являются масштабно-инвариантными, также известными как физика нечастичных частиц.
- В теории сверхтекучего вакуума массы элементарных частиц могут возникать в результате взаимодействия с физическим вакуумом , аналогично механизму образования щели в сверхпроводниках .
- УФ-пополнение классификацией, при которой унитаризация рассеяния WW происходит путем создания классических конфигураций.