model standardîn fizica particulelor elementare - o construcție teoretică care descrie interacțiunea electromagnetică, slabă și puternică a tuturor particulelor elementare. Gravitația nu este inclusă în modelul standard.
Modelul standard constă din următoarele prevederi.
Particulele purtătoare de interacțiune sunt:

Spre deosebire de interacțiunile electromagnetice și puternice, interacțiunea slabă poate amesteca fermioni din generații diferite, ceea ce duce la instabilitatea tuturor particulelor, cu excepția celor mai ușoare, și la efecte precum încălcarea oscilației neutrinului CP.

Până acum, toate previziunile Modelului Standard au fost confirmate prin experiment, uneori cu o precizie fantastică de milioane de procente. Abia în ultimii ani au început să apară rezultate în care predicțiile modelului standard diferă ușor de experiment. Pe de altă parte, este evident că Modelul Standard nu poate fi ultimul cuvânt în fizica particulelor elementare, deoarece conține prea mulți parametri externi și, de asemenea, nu include gravitația. Prin urmare, căutarea abaterilor de la Modelul Standard este unul dintre cele mai active domenii de cercetare din ultimii ani. Este de așteptat ca experimentele de la colizionatorul LHC să poată înregistra multe abateri de la modelul standard.
Descrie obiecte mici cu energie mare [Sursă?] Mecanica cuantică se bazează pe prevederile: probabilitate - modulul de amplitudine, principiul suprapunerii, interferența. Relativitatea specială: energie = masa, formarea și anihilarea materiei. Ca rezultat, obținem teoria cuantică a câmpului.
Constituenții hadronilor sunt quarci: barionii conțin 3 quarci, mezonii conțin un quarc și un antiquarc. 6 arome de quarci sunt combinate în 3 familii (generații), fiecare dintre ele fiind din ce în ce mai masivă. Cuarcuri de tip up (Q = 2/3): u, c, t și cuarcuri de tip down (Q =- 1/3): d, s, b. Conform modelului cuarcului, protonul este format din uud, neutronul - din udd. A fost deschis în anii 1950? ++, care are spin 3/2 și constă din trei u-quarks. Acest lucru contrazice principiul Pauli: întrucât quarcii sunt fermioni, ei nu pot fi în aceeași stare cuantică (cu aceleași numere cuantice). Prin urmare, a fost adăugat un alt număr cuantic (un alt grad de libertate) - o culoare care poate lua valorile: verde (sau galben), albastru și roșu. Numele culorilor sunt alese pentru comoditate, cu o analogie cu optica. Este imposibil de observat acest număr cuantic în experimente, deoarece toate particulele observate sunt incolore: barionii constau din trei quarci Culori diferite- primim culoare alba(ca și amestecul luminii), mezonii sunt alcătuiți din doi quarci care au culori opuse (cum ar fi roșu și anti-chervonium). Ramura fizicii care studiază interacțiunea culorilor se numește cromodinamică cuantică.
Bazat pe teoria grupurilor.

Reguli

Modelul standard constă din următoarele prevederi:

• Toată materia constă din 24 de câmpuri cuantice fundamentale de spin ½, ale căror cuante sunt particule fundamentale - fermioni, care pot fi combinate în trei generații de fermioni: 6 leptoni (electron, muon, tau lepton, electron neutrin, muon neutrin și tau neutrin). ), 6 cuarci (u, d, s, c, b, t) și 12 antiparticule corespunzătoare.
• Quarcii participă la interacțiuni puternice, slabe și electromagnetice; leptoni încărcați (electron, muon, tau-lepton) - în slab și electromagnetic; neutrini - numai în interacțiuni slabe.
• Toate cele trei tipuri de interacțiuni apar ca o consecință a postulatului că lumea noastră este simetrică în raport cu trei tipuri de transformări de gabarit. Particulele-purtători ai interacțiunilor sunt bosonii:

8 gluoni pentru interacțiune puternică (grup de simetrie SU(3)); 3 bosoni grei (W + , W − , Z 0) pentru interacțiune slabă (grup de simetrie SU(2)); un foton pentru interacțiunea electromagnetică (grupul de simetrie U(1)).

• Spre deosebire de forțele electromagnetice și puternice, forța slabă poate amesteca fermioni din generații diferite, ceea ce duce la instabilitatea tuturor particulelor, cu excepția celor mai ușoare, și la efecte precum încălcarea CP și oscilațiile neutrinilor.
• Parametrii externi ai modelului standard sunt:
  • masele leptonilor (3 parametri, se presupune că neutrinii sunt fără masă) și quarcilor (6 parametri), interpretate ca constante de interacțiune ale câmpurilor lor cu câmpul bosonului Higgs,
  • parametrii matricei de amestecare a cuarcilor CKM - trei unghiuri de amestecare și o fază complexă care rupe simetria CP - constante de interacțiune a cuarcilor cu un câmp electroslab,
  • doi parametri ai câmpului Higgs, care sunt legați în mod unic de valoarea așteptată a vidului și de masa bosonului Higgs,
  • trei constante de interacțiune asociate cu grupurile gauge U(1), SU(2) și respectiv SU(3) și care caracterizează intensitățile relative ale interacțiunilor electromagnetice, slabe și puternice.

Datorită descoperirii oscilațiilor neutrinilor, modelul standard are nevoie de o extensie care să introducă încă 3 mase de neutrini și cel puțin 4 parametri ai matricei de amestecare a neutrinilor PMNS asemănătoare matricei de amestecare a cuarcilor CKM și, eventual, încă 2 parametri de amestecare dacă neutrinii sunt Majorana. particule. De asemenea, unghiul de vid al cromodinamicii cuantice este uneori inclus printre parametrii modelului standard. Este de remarcat faptul că un model matematic cu un set de 20 de numere impare este capabil să descrie rezultatele a milioane de experimente efectuate până în prezent în fizică.

Dincolo de modelul standard

Vezi si

Note

Literatură

• Emelyanov V.M. Modelul standard și extensiile sale. - M .: Fizmatlit, 2007. - 584 p. - (Fizică fundamentală și aplicată). - ISBN 978-5-922108-30-0

Legături

• Toate particulele și interacțiunile fundamentale ale modelului standard într-o singură ilustrație

Fundația Wikimedia. 2010 .

Vedeți ce este „Modelul standard” în alte dicționare:

MODEL STANDARD, un model de PARTICELE ELEMENTARE și interacțiunile lor, care este cea mai completă descriere a fenomenelor fizice asociate cu electricitatea. Particulele sunt împărțite în HADRONI (transformându-se în QUARCI sub influența FORȚELOR NUCLARE), ... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

În fizica particulelor elementare, teoria, conform unui roi de bază. Particulele elementare (fundamentale) sunt quarcii și leptonii. Interacțiunea puternică, prin intermediul căreia quarcii se leagă în hadroni, se realizează prin schimbul de gluoni. Electroslab...... Științele naturii. Dicţionar enciclopedic

- ... Wikipedia

Modelul standard de comerț internațional- cel mai folosit model la ora actuala comerț internațional, dezvăluind impactul comerțului exterior asupra principalilor indicatori macroeconomici ai țării comerciale: producție, consum, bunăstare publică... Economie: glosar

- (modelul Heckscher Ohlin) Modelul standard de comerț exterior între țări (comerț intra-industrie) cu structură industrială diferită, numit după numele creatorilor săi suedezi. Conform acestui model, țările au aceeași producție ...... Dicționar economic

Tabloul științific al lumii (SCM) (unul dintre conceptele fundamentale în știința naturii) este o formă specială de sistematizare a cunoștințelor, o generalizare calitativă și sinteză ideologică a diferitelor teorii științifice. Fiind un sistem holistic de idei despre comun ... ... Wikipedia

C Standard Library assert.h complex.h ctype.h errno.h fenv.h float.h inttypes.h iso646.h limits.h locale.h math.h setjmp.h signal.h stdarg.h stdbool.h stddef. h ... Wikipedia

CONCEPTUL STANDARD DE ȘTIINȚĂ este o formă de analiză logică și metodologică a teoriilor științelor naturale, dezvoltată sub influența semnificativă a filozofiei neopozitiviste a științei. În cadrul conceptului standard de știință, proprietățile unei teorii (interpretate ca ... ... Enciclopedie filosofică

O formă de analiză logică și metodologică a teoriilor științelor naturale, dezvoltată sub influența semnificativă a filozofiei neopozitiviste a științei. În cadrul conceptului standard de știință, proprietățile unei teorii (interpretate ca un set de semnificații științific ... ... Enciclopedie filosofică

Cărți

• Fizica particulelor - 2013. Electrodinamica cuantică și modelul standard, O. M. Boyarkin, G. G. Boyarkina. În cel de-al doilea volum al unei cărți în două volume care conține un curs modern de fizica elementară a particulelor, electrodinamica cuantică este considerată ca primul exemplu al teoriei interacțiunilor reale...

La scara microlumii, diferența dintre particulele de materie și particulele (quanta) din câmp se pierde de fapt, prin urmare, în conformitate cu cele acceptate în prezent. model standard toate particulele elementare cunoscute astăzi sunt împărțite în două mari clase: particule - surse de interacțiuni și particule - purtători de interacțiuni (Fig. 8.1). Particulele din prima clasă, la rândul lor, sunt împărțite în două grupuri, care diferă prin faptul că particulele din primul grup - hadronii 1 - participă la toate cele patru interacțiuni fundamentale, inclusiv cele puternice și particule din al doilea grup - leptoni- nu participați la interacțiuni puternice. Hadronii includ o mulțime de particule elementare diferite, dintre care majoritatea au propriul lor „geamăn” - antiparticulă. De regulă, acestea sunt particule destul de masive, cu o durată de viață scurtă. Excepție fac nucleonii și se crede că durata de viață a unui proton depășește vârsta Universului. Leptonii sunt șase particule elementare: electronul e, muon și taon, precum și trei înrudite neutrini e,   și   . În plus, fiecare dintre aceste particule are și „dublul” său - antiparticula corespunzătoare. Toți leptonii sunt atât de asemănători între ei în ceea ce privește unele proprietăți specifice la scara microcosmosului, încât muonul și taonul ar putea fi numiți electroni grei și neutrini - electroni care și-au „pierdut” sarcina și masa. În același timp, spre deosebire de electroni, muonii și taonii sunt radioactivi, iar toți neutrinii interacționează extrem de slab cu materia și, prin urmare, sunt atât de evazivi încât, de exemplu, fluxul lor trece prin Soare practic fără încetare. Rețineți că neutrinii au atras recent un mare interes, mai ales în legătură cu problemele cosmologiei, deoarece se crede că o parte semnificativă din masa Universului este concentrată în fluxurile de neutrini.

În ceea ce privește hadronii, relativ recent, acum aproximativ 30 de ani, fizicienii bâjbeau după un alt „podeu” în structura lor. Modelul standard luat în considerare presupune că toți hadronii sunt o suprapunere a mai multor quarcuriși antiquarci. Quarcii diferă în proprietăți, dintre care multe nu au analogi în macrocosmos. Diferiții quarci sunt notați cu litere ale alfabetului latin: u ("sus"), d ("jos"), c ("farmecul"), b ("frumusețe"), s ("ciudat"), t ("adevărul") "). In afara de asta,

Fig.8.1. Modelul standard al particulelor elementare

fiecare dintre quarcii enumerați poate exista în trei stări, care se numesc „ culoare": „albastru”, „verde” și „roșu”. Recent, a devenit obișnuit să se vorbească despre aromă" quark - acesta este numele tuturor parametrilor săi care nu depind de „culoare”. Desigur, toți acești termeni nu au nicio legătură cu semnificațiile obișnuite ale cuvintelor respective. Acești termeni destul de științifici desemnează caracteristici fizice, cărora, de regulă, nu li se poate da o interpretare macroscopică. Se presupune că quarcii au o sarcină electrică fracționată (-e/3 și +2e/3, unde e = 1,6  10 -19 C este sarcina electronilor) și interacționează între ei cu o „forță” care crește odată cu distanța. Prin urmare, quarcii nu pot fi „sfâșiați”, nu pot exista separat unul de celălalt 1 . Într-un anumit sens, quarkurile sunt particule elementare „reale”, „adevărate” pentru forma hadronică a materiei. Teoria care descrie comportamentul și proprietățile quarcilor se numește cromodinamica cuantică.

Particule - purtătorii de interacțiuni includ opt gluoni(din cuvânt englezesc lipici - lipici), responsabil pentru interacțiunile puternice dintre quarci și antiquarci, foton, care realizează interacțiune electromagnetică, bozoni intermediari, care sunt schimbate de particule care interacționează slab și graviton, care participă la interacțiunea gravitațională universală dintre toate particulele.

Modelul standard al particulelor elementare este considerată cea mai mare realizare a fizicii din a doua jumătate a secolului al XX-lea. Dar ce se află dincolo de ea?

Modelul Standard (SM) al particulelor elementare, bazat pe simetria gauge, este o creație magnifică a lui Murray Gell-Mann, Sheldon Glashow, Steven Weinberg, Abdus Salam și o întreagă galaxie de oameni de știință străluciți. SM descrie perfect interacțiunile dintre quarci și leptoni la distanțe de ordinul a 10−17 m (1% din diametrul protonului), care pot fi studiate la acceleratoarele moderne. Cu toate acestea, începe să alunece deja la distanțe de 10-18 m și cu atât mai mult nu asigură avansarea la râvnita scară Planck de 10-35 m.

Se crede că acolo toate interacțiunile fundamentale se contopesc în unitatea cuantică. SM va fi într-o zi înlocuită de o teorie mai completă, care, cel mai probabil, nu va fi nici ultima și definitivă. Oamenii de știință încearcă să găsească un înlocuitor pentru modelul standard. Mulți cred că se va construi o nouă teorie prin extinderea listei de simetrii care formează fundamentul SM. Una dintre cele mai promițătoare abordări pentru rezolvarea acestei probleme a fost pusă nu numai în legătură cu problemele SM, ci chiar înainte de crearea acestuia.

Particule care respectă statisticile Fermi-Dirac (fermioni cu spin semiîntreg) și Bose-Einstein (bosoni cu spin întreg). În puțul de energie, toți bosonii pot ocupa același nivel inferior de energie, formând un condensat Bose-Einstein. Fermionii, pe de altă parte, se supun principiului de excludere Pauli și, prin urmare, două particule cu aceleași numere cuantice (în special, spini unidirecționali) nu pot ocupa același nivel de energie.

Amestec de contrarii

La sfârșitul anilor 1960, Yury Golfand, cercetător principal la departamentul teoretic FIAN, i-a sugerat studentului său absolvent Evgeny Likhtman să generalizeze aparatul matematic folosit pentru a descrie simetriile spațiului-timp cu patru dimensiuni ale teoriei relativității speciale (Minkowski). spaţiu).

Lichtman a descoperit că aceste simetrii ar putea fi combinate cu simetriile intrinseci ale câmpurilor cuantice cu spinuri diferite de zero. În acest caz, se formează familii (multipleturi) care unesc particule cu aceeași masă, având spin întreg și semiîntreg (cu alte cuvinte, bozoni și fermioni). Acest lucru era și nou și de neînțeles, deoarece ambii se supun tipuri diferite statistica cuantică. Bosonii se pot acumula în aceeași stare, iar fermionii urmează principiul Pauli, care interzice cu strictețe chiar și uniunile de perechi de acest fel. Prin urmare, apariția multipleților bosonic-fermioni arăta ca un exotism matematic care nu avea nimic de-a face cu fizica reală. Așa a fost perceput în FIAN. Mai târziu, în Memoriile sale, Andrei Saharov a numit unificarea bosonilor și fermionilor o idee grozavă, dar la acel moment nu i se părea interesantă.

Dincolo de standard

Unde sunt limitele SM? „Modelul standard este în concordanță cu aproape toate datele obținute la acceleratoare de mare energie. - explică cercetătorul principal al Institutului de Cercetări Nucleare al Academiei Ruse de Științe Serghei Troitsky. „Cu toate acestea, rezultatele experimentelor care mărturisesc prezența masei în două tipuri de neutrini și, eventual, în toate trei, nu se încadrează prea bine în cadrul său. Acest fapt înseamnă că SM-ul trebuie extins și în care, nimeni nu știe cu adevărat. Datele astrofizice indică, de asemenea, caracterul incomplet al SM. Materia întunecată, care reprezintă mai mult de o cincime din masa universului, este formată din particule grele care nu se potrivesc în SM. Apropo, ar fi mai corect să numim această materie nu întunecată, ci transparentă, deoarece nu numai că nu emite lumină, dar nici nu o absoarbe. În plus, SM nu explică absența aproape completă a antimateriei în universul observabil.”
Există și obiecții estetice. După cum notează Serghei Troitsky, SM este foarte urât. Conține 19 parametri numerici care sunt determinați prin experiment și, din punct de vedere al bunului simț, capătă valori foarte exotice. De exemplu, media în vid a câmpului Higgs, care este responsabil pentru masele de particule elementare, este de 240 GeV. Nu este clar de ce acest parametru este de 1017 ori mai mic decât parametrul care determină interacțiunea gravitațională. As dori sa am o teorie mai completa, care sa faca posibila determinarea acestei relatii din cateva principii generale.
Nici SM nu explică diferența uriașă dintre masele celor mai ușori cuarci, care alcătuiesc protoni și neutroni, și masa cuarcului superior, care depășește 170 GeV (în toate celelalte privințe, nu este diferit de cuarcul u). , care este de aproape 10.000 de ori mai ușor). De unde provin particule aparent identice cu mase atât de diferite este încă neclar.

Lichtman și-a susținut disertația în 1971, apoi a mers la VINITI și aproape a abandonat fizica teoretică. Golfand a fost concediat de la FIAN din cauza concedierii, iar multă vreme nu și-a găsit un loc de muncă. Totuși, angajații Institutului Ucrainean de Fizică și Tehnologie, Dmitri Volkov și Vladimir Akulov, au descoperit și ei simetria dintre bosoni și fermioni și chiar au folosit-o pentru a descrie neutrini. Adevărat, nici moscoviții, nici harkoviții nu au câștigat lauri în acel moment. Abia în 1989 Golfand și Likhtman au primit I.E. Tamm. În 2009, Volodymyr Akulov (acum predă fizică la Colegiul Tehnic al Universității din New York) și Dmitri Volkov (postmortem) au primit Premiul Național al Ucrainei pentru cercetare științifică.

Particulele elementare ale Modelului Standard sunt împărțite în bozoni și fermioni în funcție de tipul de statistici. Particulele compozite - hadronii - se pot supune fie statisticilor Bose-Einstein (cum ar fi mezoni - kaoni, pioni), fie statisticilor Fermi-Dirac (barioni - protoni, neutroni).

Nașterea supersimetriei

În Occident, amestecurile de stări bosonice și fermionice au apărut pentru prima dată într-o teorie în curs de dezvoltare care reprezenta particulele elementare nu ca obiecte punctuale, ci ca vibrații ale corzilor cuantice unidimensionale.

În 1971, a fost construit un model în care fiecare vibrație de tip bosonic a fost combinată cu vibrația fermionică pereche. Adevărat, acest model nu a funcționat în spațiul patrudimensional al lui Minkowski, ci în spațiul-timp bidimensional al teoriilor corzilor. Cu toate acestea, deja în 1973, austriacul Julius Wess și italianul Bruno Zumino au raportat la CERN (și au publicat un articol un an mai târziu) despre un model supersimetric cu patru dimensiuni cu un boson și un fermion. Ea nu a pretins că descrie particulele elementare, dar a demonstrat posibilitățile supersimetriei într-un exemplu clar și extrem de fizic. Curând, aceiași oameni de știință au demonstrat că simetria pe care au descoperit-o a fost o versiune extinsă a simetriei lui Golfand și Lichtman. Așa că s-a dovedit că în decurs de trei ani, supersimetria în spațiul Minkowski a fost descoperită independent de trei perechi de fizicieni.

Rezultatele lui Wess și Zumino au determinat dezvoltarea unor teorii cu amestecuri de bozon-fermion. Deoarece aceste teorii relaționează simetriile gauge cu simetriile spațiu-timp, ele au fost numite supergauge și apoi supersimetrice. Ei prezic existența multor particule, dintre care niciuna nu a fost încă descoperită. Deci supersimetrie lumea reala rămâne încă ipotetic. Dar chiar dacă există, nu poate fi strict, altfel electronii ar fi încărcat veri bosonici cu exact aceeași masă, care ar putea fi ușor de detectat. Rămâne de presupus că partenerii supersimetrici ai particulelor cunoscute sunt extrem de masivi, iar acest lucru este posibil numai dacă supersimetria este întreruptă.

Ideologia supersimetrică a intrat în vigoare la mijlocul anilor 1970, când modelul standard exista deja. Desigur, fizicienii au început să-și construiască extensiile supersimetrice, cu alte cuvinte, să introducă în ea simetrii între bozoni și fermioni. Prima versiune realistă a Modelului Standard Supersimetric, numită Modelul Standard Supersimetric Minimal (MSSM), a fost propusă de Howard Georgi și Savas Dimopoulos în 1981. De fapt, acesta este același model standard cu toate simetriile sale, dar fiecare particulă are un partener adăugat, al cărui spin diferă de spin cu ½, un boson la fermion și un fermion la un boson.

Prin urmare, toate interacțiunile SM rămân la locul lor, dar sunt îmbogățite de interacțiunile particulelor noi cu cele vechi și între ele. Mai târziu au apărut și versiuni supersimetrice mai complexe ale SM. Toate compară particulele deja cunoscute cu aceiași parteneri, dar explică încălcările supersimetriei în moduri diferite.

Particule și superparticule

Numele superpartenerilor fermioni sunt construite folosind prefixul „s” - electron, smuon, squark. Superpartenerii bozonilor dobândesc terminația „ino”: foton - fotino, gluon - gluino, boson Z - zino, boson W - vin, boson Higgs - higgsino.

Spinul superpartenerului oricărei particule (cu excepția bosonului Higgs) este întotdeauna cu jumătate mai mic decât propriul său spin. În consecință, partenerii unui electron, quarci și alți fermioni (precum și, desigur, antiparticulele lor) au spin zero, în timp ce partenerii unui foton și bosonilor vectoriali cu spin unitar au jumătate. Acest lucru se datorează faptului că numărul de stări ale unei particule este mai mare, cu atât spinul acesteia este mai mare. Prin urmare, înlocuirea scăderii cu adunarea ar duce la apariția unor superparteneri redundanți.

În stânga este Modelul Standard (SM) al particulelor elementare: fermioni (quarci, leptoni) și bosoni (purtători de interacțiune). În dreapta sunt superpartenerii lor în Modelul Standard Supersimetric Minimal, MSSM: bosonii (squarks, sleeponi) și fermionii (superparteneri ai purtătorilor de forță). Cei cinci bosoni Higgs (marcați cu un singur simbol albastru în diagramă) au și superpartenerii lor, cvintuplul Higgsino.

Să luăm ca exemplu un electron. Poate fi în două stări - într-una, spinul său este îndreptat paralel cu impulsul, în cealaltă, este antiparalel. Din punctul de vedere al SM, acestea sunt particule diferite, deoarece nu participă în mod egal la interacțiunile slabe. O particulă cu un spin unitar și o masă diferită de zero poate exista în trei stări diferite (după cum spun fizicienii, are trei grade de libertate) și, prin urmare, nu este potrivită pentru parteneri cu un electron. Singura cale de ieșire este să atribuiți câte un superpartener de spin-zero fiecărei stări ale electronului și să considerați acești electroni ca particule diferite.

Superpartenerii bosonilor din modelul standard sunt oarecum mai complicati. Deoarece masa unui foton este egală cu zero, chiar și cu un spin unitar are nu trei, ci două grade de libertate. Prin urmare, photino, un superpartener cu jumătate de spin, care, ca un electron, are două grade de libertate, îi poate fi atribuit cu ușurință. Gluinos apar după aceeași schemă. Cu Higgs, situația este mai complicată. MSSM are două dublete de bosoni Higgs, care corespund la patru superparteneri - doi Higgsinos neutri și doi cu încărcare opusă. Neutrele sunt amestecate căi diferite cu fotino și zino și formează patru particule observabile fizic cu numele comun neutralino. Amestecuri similare cu numele chargino, care este ciudat pentru urechea rusă (în engleză - chargino), formează superparteneri de bosoni W pozitivi și negativi și perechi de Higgs încărcate.

Situația cu superpartenerii neutrini are și ea specificul ei. Dacă această particulă nu ar avea masă, spin-ul său ar fi întotdeauna în direcția opusă impulsului. Prin urmare, un neutrin fără masă ar avea un singur partener scalar. Cu toate acestea, neutrinii reali nu sunt încă fără masă. Este posibil să existe și neutrini cu momente și rotații paralele, dar sunt foarte grei și nu au fost încă descoperiți. Dacă acest lucru este adevărat, atunci fiecare tip de neutrin are propriul său superpartener.

Potrivit profesorului de fizică de la Universitatea din Michigan, Gordon Kane, cel mai universal mecanism de rupere a supersimetriei are de-a face cu gravitația.

Cu toate acestea, amploarea contribuției sale la masele de superparticule nu a fost încă clarificată, iar estimările teoreticienilor sunt contradictorii. În plus, cu greu este singurul. Astfel, Modelul Standard Supersimetric Next-to-Minimal, NMSSM, introduce încă doi bosoni Higgs care contribuie la masa superparticulelor (și, de asemenea, crește numărul de neutralinos de la patru la cinci). O astfel de situație, notează Kane, înmulțește dramatic numărul de parametri încorporați în teoriile supersimetrice.

Chiar și o extensie minimă a modelului standard necesită aproximativ o sută de parametri suplimentari. Acest lucru nu ar trebui să fie surprinzător, deoarece toate aceste teorii introduc multe particule noi. Pe măsură ce apar modele mai complete și mai consistente, numărul de parametri ar trebui să scadă. De îndată ce detectoarele lui Large Hadron Collider captează superparticule, modelele noi nu vă vor face să așteptați.

Ierarhia particulelor

Teoriile supersimetrice fac posibilă eliminarea seriei puncte slabe model standard. Profesorul Kane aduce în prim-plan ghicitoarea bosonului Higgs, care se numește problema ierarhiei..

Această particulă dobândește masă în timpul interacțiunii cu leptonii și cuarcii (la fel cum ei înșiși dobândesc masă atunci când interacționează cu câmpul Higgs). În SM, contribuțiile acestor particule sunt reprezentate prin serii divergente cu sume infinite. Adevărat, contribuțiile bosonilor și fermionilor au semne diferiteși în principiu se pot anula aproape complet reciproc. Cu toate acestea, o astfel de extincție ar trebui să fie aproape ideală, deoarece masa Higgs este acum cunoscută a fi de numai 125 GeV. Nu este imposibil, dar foarte puțin probabil.

Pentru teoriile supersimetrice, nu este nimic de care să vă faceți griji. Cu o supersimetrie exactă, contribuțiile particulelor obișnuite și ale superpartenerilor lor trebuie să se compenseze complet reciproc. Deoarece supersimetria este întreruptă, compensarea se dovedește a fi incompletă, iar bosonul Higgs dobândește o masă finită și, cel mai important, calculabilă. Dacă masele superpartenerilor nu sunt prea mari, ar trebui măsurată în intervalul de la una la două sute de GeV, ceea ce este adevărat. După cum subliniază Kane, fizicienii au început să ia în serios supersimetria atunci când s-a dovedit că rezolvă problema ierarhiei.

Posibilitățile supersimetriei nu se opresc aici. Din SM rezultă că în regiunea energiilor foarte mari, interacțiunile puternice, slabe și electromagnetice, deși au aproximativ aceeași putere, nu se combină niciodată. Și în modelele supersimetrice la energii de ordinul a 1016 GeV are loc o astfel de unire și pare mult mai naturală. Aceste modele oferă și o soluție la problema materiei întunecate. Superparticulele în timpul dezintegrarii dau naștere atât la superparticule, cât și la particule obișnuite - desigur, cu o masă mai mică. Cu toate acestea, supersimetria, spre deosebire de SM, permite dezintegrarea rapidă a protonului, care, din fericire pentru noi, nu are loc de fapt.

Protonul, și odată cu el întreaga lume înconjurătoare, poate fi salvat presupunând că în procesele care implică superparticule, numărul cuantic de paritate R este păstrat, care este egal cu unu pentru particulele obișnuite și minus unul pentru superparteneri. Într-un astfel de caz, cea mai ușoară superparticulă trebuie să fie complet stabilă (și neutră electric). Prin definiție, nu se poate degrada în superparticule, iar conservarea parității R îi interzice să se descompună în particule. Materia întunecată poate consta tocmai din astfel de particule care au apărut imediat după Big Bang și au evitat anihilarea reciprocă.

În așteptarea experimentelor

„Cu puțin timp înainte de descoperirea bosonului Higgs, bazat pe teoria M (cea mai avansată versiune a teoriei corzilor), masa lui a fost prezisă cu o eroare de doar două procente! spune profesorul Kane. — Am calculat, de asemenea, masele de electroni, smuoni și squarks, care s-au dovedit a fi prea mari pentru acceleratoarele moderne - de ordinul a câteva zeci de TeV. Superpartenerii fotonului, gluonului și altor bosoni gauge sunt mult mai ușori și, prin urmare, au șansa de a fi detectați la LHC.”

Desigur, corectitudinea acestor calcule nu este garantată de nimic: teoria M este o chestiune delicată. Și totuși, este posibil să detectăm urme de superparticule pe acceleratoare? „Superparticulele masive ar trebui să se descompună imediat după naștere. Aceste dezintegrari apar pe fondul descompunerii particulelor obișnuite și este foarte dificil să le evidențiem fără ambiguitate”, explică Dmitri Kazakov, cercetător șef al Laboratorului de Fizică Teoretică de la JINR din Dubna. „Ar fi ideal dacă superparticulele se manifestă într-un mod unic care nu poate fi confundat cu nimic altceva, dar teoria nu prezice acest lucru.

Trebuie să analizăm multe diverse proceseși căutați printre ele pe cele care nu sunt pe deplin explicate de Modelul Standard. Aceste căutări au fost până acum fără succes, dar avem deja limite pentru masele de superparteneri. Aceia dintre ele care participă la interacțiuni puternice ar trebui să tragă cel puțin 1 TeV, în timp ce masele altor superparticule pot varia între zeci și sute de GeV.

În noiembrie 2012, la un simpozion de la Kyoto, au fost raportate rezultatele experimentelor la LHC, în timpul cărora, pentru prima dată, a fost posibil să se înregistreze în mod fiabil o dezintegrare foarte rară a mezonului Bs într-un muon și un antimuon. Probabilitatea sa este de aproximativ trei miliarde, ceea ce este în acord cu predicțiile SM. Deoarece probabilitatea așteptată a acestei decăderi, calculată din MSSM, poate fi de câteva ori mai mare, unii au decis că supersimetria a luat sfârșit.

Cu toate acestea, această probabilitate depinde de câțiva parametri necunoscuți, care pot aduce atât o contribuție mare, cât și una mică la rezultatul final, există încă multă incertitudine aici. Prin urmare, nu s-a întâmplat nimic groaznic, iar zvonurile despre moartea MSSM sunt foarte exagerate. Dar asta nu înseamnă că este invincibilă. LHC-ul nu funcționează încă la capacitate maximă, va ajunge la el abia peste doi ani, când energia protonilor va fi adusă la 14 TeV. Și dacă atunci nu există manifestări de superparticule, atunci MSSM va muri cel mai probabil de moarte naturală și va veni timpul pentru noi modele supersimetrice.

Numerele Grassmann și supergravitația

Chiar înainte de crearea MSSM, supersimetria a fost combinată cu gravitația. Aplicarea repetată a transformărilor care leagă bozonii și fermionii mută particula în spațiu-timp. Acest lucru face posibilă relaționarea supersimetriilor și deformațiilor metricii spațiu-timp, care, conform teorie generală relativitatea și este cauza gravitației. Când fizicienii și-au dat seama de acest lucru, au început să construiască generalizări supersimetrice ale relativității generale, care se numesc supergravitație. Această zonă a fizicii teoretice se dezvoltă activ acum.
În același timp, a devenit clar că teoriile supersimetrice au nevoie de numere exotice, inventate în secolul al XIX-lea de matematicianul german Hermann Günter Grassmann. Ele pot fi adunate și scăzute ca de obicei, dar produsul unor astfel de numere își schimbă semnul atunci când factorii sunt rearanjați (prin urmare, pătratul și, în general, orice putere întreagă a numărului Grassmann este egal cu zero). Desigur, funcțiile unor astfel de numere nu pot fi diferențiate și integrate conform regulilor standard ale analizei matematice; sunt necesare metode complet diferite. Și, din fericire pentru teoriile supersimetrice, acestea au fost deja găsite. Ele au fost inventate în anii 1960 de remarcabilul matematician sovietic de la Universitatea de Stat din Moscova Felix Berezin, care a creat o nouă direcție - supermatematica.

Cu toate acestea, există o altă strategie care nu are legătură cu LHC. În timp ce ciocnitorul electron-pozitron LEP funcționa la CERN, ei căutau cele mai ușoare superparticule încărcate, ale căror descompunere ar trebui să dea naștere celor mai ușori superparteneri. Aceste particule precursoare sunt mai ușor de detectat deoarece sunt încărcate și cel mai ușor superpartener este neutru. Experimentele la LEP au arătat că masa unor astfel de particule nu depășește 104 GeV. Acest lucru nu este mult, dar sunt greu de detectat la LHC din cauza fondului ridicat. Prin urmare, există acum o mișcare pentru a construi un ciocnitor electroni-pozitroni super-puternic pentru căutarea lor. Dar asta este foarte masina scumpa, în viitorul apropiat cu siguranță nu va fi construit.

Închideri și deschideri

Cu toate acestea, potrivit lui Mikhail Shifman, profesor de fizică teoretică la Universitatea din Minnesota, masa măsurată a bosonului Higgs este prea mare pentru MSSM și, cel mai probabil, acest model este deja închis:

„Adevărat, încearcă să o salveze cu ajutorul diferitelor suprastructuri, dar sunt atât de ineleganți încât au șanse mici de reușită. Este posibil ca și alte extensii să funcționeze, dar nu se știe încă când și cum. Dar această întrebare depășește știința pură. Finanțarea actuală pentru fizica energiei înalte se bazează pe speranța de a descoperi ceva cu adevărat nou la LHC. Dacă acest lucru nu se va întâmpla, finanțarea va fi tăiată și nu vor fi suficienți bani pentru a construi acceleratoare de nouă generație, fără de care această știință nu se va putea dezvolta cu adevărat.” Deci, teoriile supersimetrice sunt încă promițătoare, dar abia așteaptă verdictul experimentatorilor.

Nu are sens să continui să faci același lucru și să te aștepți la rezultate diferite.

Albert Einstein

Model standard (particule elementare)(Engleză) Model standard de particule elementare) - o construcție teoretică care nu corespunde naturii, descriind una dintre componentele interacțiunilor electromagnetice separate artificial în interacțiuni electromagnetice, interacțiuni imaginare slabe și ipotetice puternice ale tuturor particulelor elementare. Modelul standard nu include gravitația.

În primul rând, o mică digresiune. Teoria câmpului particulelor elementare, care acționează în cadrul ȘTIINȚEI, se bazează pe un fundament dovedit de FIZICĂ:

• electrodinamica clasica,
• mecanica cuantică,
• Legile de conservare sunt legile fundamentale ale fizicii.

Aceasta este diferența fundamentală între abordarea științifică folosită de teoria câmpului particulelor elementare - o teorie adevărată trebuie să opereze strict în cadrul legilor naturii: despre asta se referă ȘTIINȚA.

Să folosească particule elementare care nu există în natură, să inventeze interacțiuni fundamentale care nu există în natură sau să înlocuiască interacțiunile care există în natură cu unele fabuloase, să ignore legile naturii, făcând manipulări matematice asupra lor (creând apariția științei) - acesta este lotul basmelor care se mascară în știință. Drept urmare, fizica a alunecat în lumea basmelor matematice. Cuarcii fabuloși cu gluoni fabuloși, gravitoni fabulosi și basmele „Teoriei cuantice” (dezvăluite ca realitate) și-au făcut deja loc în manualele de fizică – să înșelăm copiii? Susținătorii unei noi fizicii oneste au încercat să reziste acestui lucru, dar forțele nu au fost egale. Și așa a fost până în 2010, înainte de apariția teoriei câmpului particulelor elementare, când lupta pentru renașterea FIZIC-ȘTIINȚEI a trecut la nivelul confruntării deschise între o adevărată teorie științifică și basmele matematice care au luat puterea în fizica microlumea (și nu numai).

Poza este luată de pe Wikipedia din lume

Inițial, modelul cuarc al hadronilor a fost propus independent în 1964 de Gellmann și Zweig și a fost limitat la doar trei cuarci ipotetici și antiparticulele acestora. Acest lucru a făcut posibilă descrierea corectă a spectrului de particule elementare cunoscute la acea vreme, fără a lua în considerare leptonii, care nu se încadrau în modelul propus și, prin urmare, erau recunoscuți ca elementare, alături de quarci. Prețul pentru aceasta a fost introducerea unor sarcini electrice fracționate care nu există în natură. Apoi, pe măsură ce fizica s-a dezvoltat și au devenit disponibile noi date experimentale, modelul de cuarci a crescut treptat, s-a transformat, adaptându-se la noile date experimentale, transformându-se în cele din urmă în Modelul Standard. - Este interesant că patru ani mai târziu, în 1968, am început să lucrez la o idee care în 2010 a dat omenirii Teoria câmpului particulelor elementare, iar în 2015 - Teoria gravitației particulelor elementare, trimițând multe povești matematice despre fizica a doua jumătate la arhiva istoriei dezvoltării fizicii secolului XX, inclusiv aceasta.

2 Model standard și interacțiuni fundamentale
3 Model standard și bosoni de gabarit
4 Model standard și gluoni
5 Modelul standard și legea conservării energiei
6 Model standard și electromagnetism
7 Modelul standard și teoria câmpului particulelor elementare
8 particule din fizică prin ochii Wikipedia din lume la începutul lui 2017
9 Model standard și adaptare la realitate
10 Fizică nouă: Modelul standard - Rezumat

1 Prevederi de bază ale Modelului Standard al particulelor elementare

Se presupune că toată materia constă din 12 particule fundamentale de fermion: 6 leptoni (electron, muon, tau lepton, electron neutrin, muon neutrin și tau neutrin) și 6 quarci (u, d, s, c, b, t).

Se afirmă că quarcii participă la interacțiuni puternice, slabe și electromagnetice (cu înțelegerea teoriei cuantice); leptoni încărcați (electron, muon, tau-lepton) - la cei slabi și electromagnetici; neutrino - numai în interacțiune slabă.

Se postulează că toate cele trei tipuri de interacțiuni apar ca o consecință a faptului că lumea noastră este simetrică în raport cu trei tipuri de transformări gauge.

Se afirmă că particulele-purtători de interacțiuni introduse de model sunt:

• 8 gluoni pentru interacțiunea puternică ipotetică (grupul de simetrie SU(3));
• 3 bosoni grei (W ± -bosoni, Z 0 -boson) pentru interacțiunea slabă ipotetică (grupa de simetrie SU(2));
• 1 foton pentru interacțiunea electromagnetică (grupul de simetrie U(1)).

Se susține că forța slabă ipotetică poate amesteca fermionii din generații diferite, ceea ce duce la instabilitatea tuturor particulelor, cu excepția celor mai ușoare, precum și la efecte precum încălcarea CP și oscilațiile ipotetice ale neutrinilor.

2 Model standard și interacțiuni fundamentale

În realitate, în natură există următoarele tipuri de interacțiuni fundamentale, precum și câmpurile fizice corespunzătoare:

Prezența în natură a altor câmpuri fizice fundamentale cu adevărat existente, cu excepția câmpurilor finit fabuloase (câmpuri ale „teoriei” cuantice: gluon, câmp Higgs și an.), Fizica nu a stabilit (dar în matematică pot fi atâtea câte doriți. ). Existența în natură a unei interacțiuni ipotetice puternice și ipotetice slabe postulate de teoria cuantică - nedemonstrat, și este justificată doar de dorințele Modelului Standard. Aceste interacțiuni ipotetice sunt doar presupuneri. - În natură, există forțe nucleare, care sunt reduse la (existând cu adevărat în natură) interacțiuni electromagnetice ale nucleonilor din nucleele atomice, dar instabilitatea particulelor elementare este determinată de prezența canalelor de descompunere și absența unei interdicții din partea a legilor naturii și nu are nimic de-a face cu fabuloasa interacțiune slabă.

Existența în natură a elementelor cheie ale Modelului Standard: quarci și gluoni nu a fost dovedită. Ceea ce în experimente este interpretat de unii fizicieni ca urme de quarci – permite alte interpretări alternative. Natura este aranjată în așa fel încât numărul de quarci ipotetici a coincis cu numărul de unde stătătoare ale electro alternate. camp magneticîn interiorul particulelor elementare. - Dar în natură nu există nicio sarcină electrică fracțională egală cu sarcina cuarcilor ipotetici. Chiar și mărimea sarcinii electrice dipolului nu coincide cu mărimea sarcinii electrice imaginare a quarcilor fictivi. Și după cum înțelegeți Fără quarci, modelul standard nu poate exista..

Din faptul că, în 1968, în experimentele de împrăștiere inelastică profundă la Stanford Linear Accelerator (SLAC), s-a confirmat că protonii au o structură internă și constau din trei obiecte (două u- și un d-quark - dar acest lucru NU este dovedit), pe care mai târziu, Richard Feynman l-a numit partoni în cadrul modelului său parton (1969), se poate trage încă o concluzie - în experimente s-au observat unde staționare ale unui câmp electromagnetic alternant al undelor, al căror număr de antinoduri coincide exact. cu numărul de quarci fabuloși (partoni) . Și afirmația lăudărosă a Wikipedia din lume că „totalitatea faptelor experimentale actuale nu pune la îndoială validitatea modelului” este falsă.

3 Model standard și bosoni de gabarit

• Existența bosonilor gauge în natură nu a fost dovedită - acestea sunt doar presupuneri ale teoriei cuantice. (W ± -bozoni, Z 0 -boson) sunt mezoni vectori obișnuiți la fel ca D-mezonii.
• Teoria cuantică avea nevoie de purtători ai interacțiunilor pe care le postula. Dar, deoarece nu existau astfel de bozoni în natură, s-au luat cei mai potriviți bosoni și i s-a atribuit capacitatea de a fi purtători ai interacțiunii ipotetice necesare.

4 Model standard și gluoni

Cert este că, cu gluoni ipotetici, Modelul Standard s-a dovedit a fi jenant.

Amintiți-vă ce este un gluon - acestea sunt particule elementare ipotetice responsabile de interacțiunile cuarcilor ipotetici. Matematic vorbind, gluonii sunt numiți bosoni vector gauge responsabili pentru interacțiunea ipotetică puternică a culorii dintre quarcii ipotetici în cromodinamica cuantică. În acest caz, se presupune că gluonii ipotetici poartă o sarcină de culoare și, prin urmare, nu sunt doar purtători de interacțiuni puternice ipotetice, ci participă și ei înșiși. Un gluon ipotetic este un cuantum al unui câmp vectorial în cromodinamica cuantică, nu are masă de repaus și are spin unitar (ca un foton). În plus, gluonul ipotetic este propria sa antiparticulă.

Deci, se argumentează că gluonul are un spin unitar (ca un foton) și este propria sa antiparticulă. - Deci: conform mecanicii cuantice și electrodinamicii clasice (și Teoria câmpului particulelor elementare, care a reușit să le facă să lucreze împreună pentru un rezultat comun), care a determinat spectrul particulelor elementare din natură - să aibă un spin unitar (cum ar fi un foton) și să fie o antiparticulă pentru sine, doar o particulă elementară din natură este un foton, dar este deja ocupată de interacțiuni electromagnetice. Toate celelalte particule elementare cu spin unitar sunt mezoni vectori și stările lor excitate, dar acestea sunt particule elementare complet diferite, fiecare având propria sa antiparticulă.

Și dacă ne amintim că toți mezonii vectoriali au o masă de repaus diferită de zero (o consecință a valorii non-nule a numărului cuantic L din teoria câmpului), atunci niciunul dintre mezonii vectoriali (particule cu spin întreg) nu este fabulos. gluonul se va potrivi în orice fel. Ei bine, NU mai există particule elementare cu un spin unitar în natură. În natură pot exista sisteme complexe, constând dintr-un număr par de leptoni, sau barioni! Dar durata de viață a unor astfel de formațiuni de particule elementare va fi mult mai mică decât durata de viață a fabulosului boson Higgs - sau mai degrabă, a mezonului vectorial. Prin urmare, gluonii ipotetici nu pot fi găsiți în natură, indiferent cât de mult sunt căutați și câte miliarde de euro sau dolari sunt cheltuite în căutarea unor particule fabuloase. Și dacă undeva se aude o declarație despre descoperirea lor, aceasta NU va corespunde realității.

Prin urmare, nu există loc în natură pentru gluoni.. După ce au creat un basm despre interacțiunea puternică, în locul forțelor nucleare existente efectiv în natură, prin analogie cu interacțiunea electromagnetică, „Teoria cuantică” și „Modelul standard”, fiind încrezători în infailibilitatea lor, s-au împins într-un mort. Sfârşit. - Așa că poate că este timpul să ne oprim și să nu mai credem în BASTELE matematice.

5 Modelul standard și legea conservării energiei

Implementarea interacțiunilor particulelor elementare prin schimbul de particule virtuale încalcă direct legea conservării energiei și orice manipulări matematice asupra legilor naturii în știință sunt inacceptabile. Natura și lumea virtuală a matematicii sunt două in jurul lumii: real și fictiv - lumea basmelor matematice.

Gluoni - purtători ipotetici ai interacțiunii puternice ipotetice a cuarcilor ipotetici, având o capacitate fabuloasă de a crea noi gluoni din nimic (din vid) (vezi confinarea articolului), ignoră în mod deschis legea conservării energiei.

În acest fel, modelul standard contrazice legea conservării energiei.

6 Model standard și electromagnetism.

Modelul Standard, fără să vrea, a fost forțat să recunoască prezența câmpurilor electrice dipol constante în particulele elementare, a căror existență este confirmată de teoria câmpului particulelor elementare. Afirmând că particulele elementare constau din quarci ipotetici, care (conform modelului standard) sunt purtători de sarcină electrică, modelul standard a recunoscut astfel prezența în interiorul protonului, pe lângă regiunea cu sarcină electrică pozitivă, și o regiune cu o sarcină electrică pozitivă. sarcină electrică negativă și prezența unei perechi de regiuni cu sarcini electrice opuse.sarcini și pentru un neutron electric „neutru”. În mod surprinzător, mărimile sarcinilor electrice din aceste regiuni aproape au coincis cu mărimile sarcinilor electrice care decurg din teoria câmpului particulelor elementare.

Așadar, Modelul Standard a putut descrie bine sarcinile electrice interne ale barionilor neutri și încărcați pozitiv, dar cu barionii încărcați negativ a avut loc o rată de aprindere. Deoarece quarcii ipotetici încărcați negativ au o sarcină de –e/3, sunt necesari trei quarci încărcați negativ pentru a obține o sarcină totală de –e, iar un câmp electric dipol analog cu câmpul electric al unui proton nu va funcționa. Desigur, s-ar putea folosi anti-quarci, dar atunci, în loc de un barion, s-ar obține un anti-barion. Deci „succesul” Modelului Standard în descrierea câmpurilor electrice ale barionilor a fost limitat doar la barionii neutri și încărcați pozitiv.

Dacă te uiți la structura ipotetică de quarci a mezonilor cu spin zero, atunci câmpurile dipol electrice se obțin numai pentru mezonii neutri, iar mezonii încărcați nu pot crea un câmp electric de dipol din doi quarci ipotetici - sarcinile NU permit. Deci, atunci când descriem câmpurile electrice ale mezonilor cu spin zero, Modelul Standard a obținut doar câmpuri electrice mezoni neutri. Și aici, mărimile sarcinilor electrice ale regiunilor dipolului aproape au coincis cu mărimile sarcinilor electrice care decurg din teoria câmpului particulelor elementare.

Dar există o altă grupare de particule elementare numite mezoni vectoriali - aceștia sunt mezoni cu spin unitar, în care fiecare particulă are în mod necesar propria antiparticulă. Experimentatorii au început deja să le descopere în natură, dar Modelul Standard, pentru a nu se ocupa de structura lor, preferă să-i eticheteze pe unii ca purtători de interacțiuni inventate de acesta (spinul este egal cu unul - de asta ai nevoie) . Aici, Modelul Standard a obținut doar câmpurile electrice ale mezonilor neutri, deoarece numărul de quarci nu s-a schimbat (rotirile lor au fost pur și simplu rotite astfel încât să nu scadă, ci să fie adăugate).
Să rezumam rezultatul intermediar. Succesul modelului standard în descrierea structurii câmpurilor electrice ale particulelor elementare s-a dovedit a fi lipsit de inimă. Este de înțeles: potrivirea într-un loc s-a târât cu o discrepanță în alt loc.

Acum referitor la masele de quarci ipotetici. Dacă adunăm masele de quarci ipotetice în mezoni sau barioni, obținem un mic procent din masa în repaus a unei particule elementare. În consecință, chiar și în cadrul Modelului Standard, în interiorul particulelor elementare există o masă de natură non-quark, care este mult mai mare decât valoarea totală a maselor tuturor quarcilor săi ipotetici. Prin urmare, afirmația modelului standard conform căreia particulele elementare constau din quarci NU este adevărată. În interiorul particulelor elementare există factori mai puternici decât quarkurile ipotetice, care creează valoarea principală a masei gravitaționale și inerțiale a particulelor elementare. Teoria câmpului particulelor elementare împreună cu Teoria gravitației particulelor elementare a stabilit că în spatele tuturor acestora se află un câmp electromagnetic alternant polarizat cu undă care creează proprietățile de undă ale particulelor elementare, ceea ce determină comportamentul lor statistic și, bineînțeles, mecanica cuantică.

Încă un moment. De ce, într-un sistem legat de două particule (quarci) cu un spin semiîntreg, spinurile particulelor trebuie să fie neapărat antiparalele (necesitatea acestui lucru în Modelul Standard pentru a obține spinul mezonilor nu este încă o lege a naturii). Rotirile particulelor care interacționează pot fi, de asemenea, paralele, iar apoi obțineți un duplicat al mezonului, dar cu un singur spin și o masă de repaus oarecum diferită, pe care natura nu a creat-o în mod natural - nu îi pasă de nevoile Standardului. Model cu basmele sale. Fizica cunoaște interacțiunea, cu o dependență orientată spre spin - acestea sunt interacțiunile câmpurilor magnetice, atât de neiubite de „teoria” cuantică. Aceasta înseamnă că, dacă există quarcuri ipotetice în natură, atunci interacțiunile lor sunt magnetice (în mod firesc, nu-mi amintesc gluoni fabulosi) - aceste interacțiuni creează forțe atractive pentru particulele cu momente magnetice antiparalele (și, prin urmare, spinuri antiparalele, dacă vectorii magneticului). moment și spin sunt paralele) și nu permit crearea unei stări legate a unei perechi de particule cu momente magnetice paralele (orientarea paralelă a spinilor), deoarece atunci forțele de atracție se transformă în aceleași forțe de respingere. Dar dacă energia de legare a perechii momente magnetice este o anumită valoare (0,51 MeV pentru π ± și 0,35 MeV pentru π 0), atunci în câmpurile magnetice ale particulelor, energia este (aproximativ) cu un ordin de mărime mai mare și, prin urmare, masa corespunzătoare acesteia - masa electromagnetică a unui câmp magnetic constant.

Admițând prezența câmpurilor electrice dipolare în particulele elementare, modelul standard a uitat de câmpurile magnetice ale particulelor elementare, a căror existență a fost dovedită experimental, iar valorile momentelor magnetice ale particulelor elementare au fost măsurate cu un grad ridicat de precizie.

Inconcordanțe între modelul standard și magnetism sunt văzute clar în exemplul pi-mezonilor. Deci, quarkurile ipotetice au sarcini electrice, ceea ce înseamnă că au și un câmp electric constant și, de asemenea, au un câmp magnetic constant. Conform legilor electrodinamicii clasice, care nu a fost încă anulată, aceste câmpuri au energie internă, și de aici masa corespunzătoare acestei energii. Deci masa magnetică totală a câmpurilor magnetice constante ale unei perechi de cuarci ipotetici de π ± -mezoni încărcați este de 5,1 MeV (din 7,6 MeV), iar pentru π 0 -mezoni 3,5 MeV (din 4 MeV). Să adăugăm la această masă masa electrică a câmpurilor electrice constante ale particulelor elementare, deoarece este, de asemenea, diferită de zero. Pe măsură ce dimensiunile liniare ale sarcinilor scad, energia acestor câmpuri crește constant și foarte repede vine un moment în care toată energia internă a unui quarc ipotetic este concentrată în câmpurile sale electromagnetice constante. Apoi, ceea ce rămâne pentru cuarcul însuși este răspunsul: NIMIC, ceea ce pretinde teoria câmpului particulelor elementare. Și presupusele „urme de cuarcuri ipotetice” observate se transformă în urme de unde staționare ale unui câmp electromagnetic alternant, ceea ce sunt de fapt. Dar există o caracteristică: undele stationare ale câmpului electromagnetic alternativ al undelor, ceea ce modelul standard dă drept „quarci”, nu pot crea câmpuri electrice și magnetice constante pe care le au particulele elementare). Așadar, ajungem la concluzia că NU există quarci în natură, iar particulele elementare constau dintr-un câmp electromagnetic alternant polarizat cu val, precum și câmpuri dipol electrice și magnetice constante asociate cu acesta, ceea ce pretinde teoria câmpului particulelor elementare.

Cu valorile masei, Modelul Standard a stabilit că toți pi-mezonii au o energie internă reziduală, ceea ce este în concordanță cu datele Teoriei Câmpului Particulelor Elementare despre câmpul electromagnetic alternant al undelor conținut în interiorul particulelor elementare. Dar dacă mai mult de (95-97)% din energia internă a particulelor elementare nu este de natură cuarcă și este concentrată într-un câmp electromagnetic alternant undelor, iar din restul (3-5)% atribuită cuarcilor ipotetici, (80) -90)% este concentrat în câmpurile electrice și magnetice constante ale particulelor elementare, apoi afirmația nefondată că aceste particule elementare constau din quarci care nu se găsesc în natură - pare RIDIOSĂ, chiar și în cadrul Modelului Standard însuși.

Compoziția de quarci a protonului din modelul standard s-a dovedit a fi și mai deplorabilă. Masa totală a 2 u-quark și a unui d-quark este de 8,81 MeV, ceea ce reprezintă mai puțin de 1% din masa de repaus a protonilor (938,2720 MeV). Adică, 99 la sută din proton are ceva care își creează masa gravitațională și inerțială principală împreună cu forțele sale nucleare și acest lucru NU este legat de quarci, dar nouă, cu persistență demnă de o mai bună aplicare, continuăm să ni se spună o poveste pseudoștiințifică că se presupune că protonul constă din quarci care nu au fost niciodată găsiți în natură, în ciuda tuturor efortului și resurselor financiare cheltuite, și vor să credem această înșelătorie. - Matematica este capabilă să compună orice basm și să-l treacă drept „cea mai înaltă” realizare a „științei”. Ei bine, dacă folosiți știința, atunci conform calculelor câmpurilor de protoni folosind teoria câmpului, în constanta sa câmp electric conține o energie de 3,25 MeV, iar restul energiei pentru masa cuarcilor ipotetici este împrumutată din câmpul magnetic constant mult mai puternic al protonului, care creează forțele sale nucleare.

7 Modelul standard și teoria câmpului particulelor elementare

• Teoria câmpului particulelor elementare neagă existența quarcilor și gluonilor care nu se găsesc în natură, neagă existența interacțiunilor ipotetice puternice și slabe (postulate de teoria cuantică) și corespondența simetriei unitare cu realitatea.
• Leptonul tau este starea excitată a muonului, iar neutrinul său este starea excitată a neutrinului muon.
• (W ± -bosoni, Z 0 -boson) sunt mezoni vectori obișnuiți și nu sunt purtători de interacțiuni asociate cu ignorarea legii conservării energiei, precum și a altor legi ale naturii.
• Un foton există în natură doar în stare reală. Starea virtuală a particulelor elementare este o manipulare matematică a legilor naturii.
• Forțele nucleare sunt reduse în principal la interacțiunile câmpurilor magnetice ale nucleonilor din zona apropiată.
• Motivele pentru dezintegrarea particulelor elementare instabile se bazează pe prezența canalelor de dezintegrare și pe legile naturii. O particulă elementară, precum un atom sau nucleul său, tinde spre o stare cu cea mai mică energie - doar posibilitățile sale sunt diferite.
• Așa-numitele „oscilații de neutrini”, sau mai degrabă reacții, se bazează pe diferența dintre masele lor de repaus, ceea ce duce la dezintegrarea unui neutrin muon mai greu. În general, transformarea fabuloasă a unei particule elementare în alta contrazice legile electromagnetismului și legea conservării energiei. - Diferite tipuri de neutrini au seturi diferite de numere cuantice, ca urmare a căror câmpuri electromagnetice diferă, au energie internă totală diferită și, în consecință, masă de repaus diferită. Din păcate, manipularea matematică a legilor naturii a devenit norma pentru teoriile basmelor și modelele de fizică în secolul al XX-lea.

8 particule din fizică prin ochii Wikipedia din lume la începutul lui 2017

Iată cum arată Particulele în fizică din punctul de vedere al lumii Wikipedia:

Am suprapus câteva culori pe această poză, care este trecută drept realitate, pentru că are nevoie de completări. în verde ceea ce este evidențiat este ceea ce este adevărat. S-a dovedit puțin, dar acesta este TOT ce a fost găsit de încredere. O culoare mai deschisă evidențiază ceea ce este și în natură, dar ei încearcă să ne sufle ca altceva. Ei bine, toate creațiile incolore sunt din lumea basmelor. Și acum completările în sine:

• Faptul că NU există quarci în natură - susținătorii Modelului Standard în sine nu vor să știe, strecurându-ne tuturor basme noi pentru a „fundamenta” invizibilitatea quarcilor în experimente.
• Dintre stările fundamentale ale leptonilor, conform teoriei câmpului particulelor elementare, în natură există doar un electron cu un muon cu neutrinii și antiparticulele corespunzătoare. Valoarea spin-ului unui lepton tau, egală cu 1/2, nu înseamnă încă că această particulă aparține stărilor fundamentale ale leptonilor - pur și simplu au aceleași spini. Ei bine, numărul de stări excitate pentru fiecare particulă elementară este egal cu infinit - o consecință a teoriei câmpului particulelor elementare. Experimentatorii au început deja să le descopere și au descoperit multe stări excitate ale altor particule elementare, cu excepția leptonului tau, dar ei înșiși nu au înțeles încă acest lucru. Ei bine, faptul că pentru unii, teoria câmpului particulelor elementare, ca un os în gât, va fi tolerată și chiar mai bine dacă reînvăță.
• NU există bozoni gauge în natură - în natură există doar particule elementare cu spin unitar: aceștia sunt fotoni și mezoni vectoriali (pe care le place să-i treacă drept purtători de interacțiuni fabuloase, de exemplu, interacțiune „slabă”) cu stările lor excitate. , precum și prima stare excitată a mezonilor.
• Fabulosii bosoni Higgs contrazic Teoria gravitației particulelor elementare. Suntem sub masca bosonului Higgs care încearcă să arunce în aer mezonul vector.
• Particulele fundamentale NU există în natură - doar particulele elementare există în natură.
• Superpartenerii sunt, de asemenea, din lumea BASTELOR, ca și alte particule fundamentale ipotetice. Astăzi nu se poate crede orbește în basme, indiferent de numele autorului. Puteți inventa orice particulă: „monopolul magnetic al lui Dirac”, o particulă Planck, un parton, tipuri diferite quarci, spirite, particule "sterile", graviton (gravitino) ... - asta este doar ZERO dovezi. - Nu acordați atenție niciunui manechin pseudoștiințific, emis pentru realizarea științei.
• Există particule compuse în natură, dar nu sunt barioni, hiperoni și mezoni. - Aceștia sunt atomi, nuclee atomice, ioni și molecule de materie barionică, precum și compuși ai neutrinilor electronici, emiși în cantități gigantice de stele.
• Conform teoriei câmpului particulelor elementare, în natură ar trebui să existe grupări de barioni cu diferite valori ale spinului semiîntreg: 1/2, 3/2, 5/2, 7/2, .... Îmi doresc succesul experimentatorilor în descoperirea barionilor cu rotiri mari.
• Mezonii sunt împărțiți în simpli (cu spin zero) cu stările lor excitate (numite în mod istoric rezonanțe) și în vectori (cu spin întreg). Fizica a început deja să descopere mezonii vectori în natură, în ciuda lipsei de interes vizibil pentru ei în rândul experimentatorilor.
• Atomi exotici de scurtă durată creați artificial, în care electronul a fost înlocuit cu o altă particulă elementară, mai masivă - aceasta este din lumea „fizicienilor care se distrează”. Și nu au loc în megalume.
• Nu există hadroni exotici în natură, deoarece NU există interacțiuni puternice în natură (dar pur și simplu există forțe nucleare și acestea sunt concepte diferite) și, prin urmare, nu există hadroni în natură, inclusiv cei exotici.

Poți inventa orice particulă ca suport pentru o pseudo-teorie și apoi să o dai drept un triumf al „științei”, doar naturii nu-i pasă de asta.

Astăzi este clar că este IMPOSIBIL să ai încredere în informații despre particulele elementare aflate în lume Wikipedia. La informațiile experimentale cu adevărat de încredere au adăugat enunțuri nefondate de construcții teoretice abstracte, pretinzându-se drept cele mai înalte realizări ale științei, dar în realitate POVSTE matematice obișnuite. Wikipedia din lume s-a ars din încrederea oarbă în informațiile editurilor care fac bani din știință, acceptă articole la publicare pe banii autorilor – de aceea se publică cei care au bani, în locul celor care au idei care dezvoltă ȘTIINȚA. Este ceea ce se întâmplă atunci când oamenii de știință sunt dați deoparte în Wikipedia globală, iar conținutul articolelor NU este controlat de specialiști. Susținătorii basmelor matematice numesc cu dispreț lupta împotriva dogmelor lor „alternativism”, uitând că la începutul secolului al XX-lea, însăși fizica microcosmosului a apărut ca o alternativă la concepțiile greșite care predominau atunci. În timp ce studia microcosmosul, fizica a găsit o mulțime de lucruri noi, dar, alături de date experimentale autentice, un flux de construcții teoretice abstracte s-a revărsat și în fizică, studiind ceva propriu și dând drept cea mai înaltă realizare a științei. Poate că în lumea virtuală creată de aceste construcții teoretice funcționează „legile naturii” inventate de ei, dar fizica studiază natura însăși și legile ei, iar matematicienii se pot distra cât vor. Astăzi Fizica secolului 21 încearcă doar să se curețe de iluziile și escrocheria secolului 20.

9 Model standard și adaptare la realitate

Teoreticienii șirurilor, comparându-l cu modelul standard și militând pentru teoria corzilor, susțin că modelul standard are 19 parametri liberi pentru a se potrivi datelor experimentale.

Le lipsește ceva. Când modelul standard era încă numit model de cuarci, doar 3 cuarci erau suficienți pentru el. Dar, pe măsură ce s-a dezvoltat, modelul standard trebuia să mărească numărul de quarci la 6 (inferior, superior, ciudat, fermecat, drăguț, adevărat), iar fiecare quarc ipotetic era, de asemenea, înzestrat cu trei culori (r, g, b) - noi obțineți 6 * 3 = 18 particule ipotetice. De asemenea, aveau nevoie să adauge 8 gluoni, care trebuiau înzestrați cu o abilitate unică numită „confinement”. 18 quarci zâne plus 8 gluoni zâne, pentru care nu a existat nici un loc în natură - este vorba deja de 26 de obiecte fictive, cu excepția a 19 parametri de adaptare gratuită. – Modelul a crescut cu noi elemente fictive pentru a se potrivi cu noile date experimentale. Dar introducerea culorilor pentru quarci-zâne nu a fost suficientă, iar unii au început deja să vorbească despre structura complexă a quarcilor.

Transformarea modelului de quarc în Modelul Standard este un proces de ajustare la realitate, pentru a evita colapsul inevitabil, care duce la o creștere exorbitantă a Lagrangianului:

Și indiferent de modul în care modelul standard este construit cu noi „abilități”, nu va deveni științific din aceasta - fundația este falsă.

10 Fizica nouă: model standard - rezumat

Modelul standard (al particulelor elementare) este doar o construcție ipotetică care nu se corelează bine cu realitatea:

• Simetria lumii noastre cu privire la cele trei tipuri de transformări de gabarit nu a fost dovedită;
• Quarcii nu se găsesc în natură la nicio energie - NU există quarci în natură;
• Gluonii nu pot exista deloc în natură.;
• Existența unei interacțiuni slabe în natură nu a fost dovedită, iar natura nu are nevoie de ea;
• Forța puternică a fost inventatăîn locul forțelor nucleare (existând de fapt în natură);
• Particulele virtuale contrazic legea conservării energiei- legea fundamentală a naturii;
• Existența bosonilor gauge în natură nu a fost dovedită - pur și simplu există bosoni în natură.

Sper că puteți vedea clar: pe ce fundație este construit Modelul Standard.

Negăsit, nu dovedit etc. aceasta nu înseamnă că nu a fost încă găsit și nu a fost încă dovedit - înseamnă că nu există nicio dovadă a existenței în natură a elementelor cheie ale Modelului Standard. Astfel, Modelul Standard se bazează pe o fundație falsă care nu corespunde naturii. Prin urmare, modelul standard este o eroare în fizică. Susținătorii Modelului Standard vor ca oamenii să continue să creadă în poveștile Modelului Standard sau vor trebui să reînvețe. Pur și simplu ignoră critica la adresa Modelului Standard, prezentându-și opinia ca soluție a științei. Dar atunci când concepțiile greșite din fizică continuă să fie replicate, în ciuda inconsecvenței lor dovedite de știință, concepțiile greșite din fizică se transformă într-o înșelătorie în fizică.

Principalul patron al Modelului Standard, o colecție de ipoteze matematice nedovedite (pur și simplu vorbind, o colecție de BASTE matematice sau conform lui Einstein) poate fi, de asemenea, atribuită unor concepții greșite în fizică: un set de idei nebune născocite din fragmente incoerente de gânduri") numită "Teoria cuantică", care nu vrea să ia în calcul legea fundamentală a naturii - legea conservării energiei. Atâta timp cât teoria cuantică continuă să ia în considerare în mod selectiv legile naturii și să se angajeze în manipulări matematice, realizările vor fi cu greu atribuite celor științifice.O teorie științifică trebuie să opereze strict în cadrul legilor naturii, sau să dovedească inexactitatea acestora, altfel va depăși limitele științei.

La un moment dat, Modelul Standard a jucat un anumit rol pozitiv în acumularea de date experimentale despre microlume - dar acel timp a ajuns la sfârșit. Ei bine, deoarece datele experimentale au fost obținute și continuă să fie obținute folosind modelul standard, se pune întrebarea cu privire la fiabilitatea lor. Compoziția de quarci a particulelor elementare descoperite nu are nimic de-a face cu realitatea. - Prin urmare, datele experimentale obținute folosind Modelul Standard necesită o verificare suplimentară, în afara cadrului modelului.

În secolul al XX-lea, s-au pus mari speranțe în Modelul Standard, acesta a fost prezentat ca cea mai înaltă realizare a științei, dar secolul al XX-lea s-a încheiat, și odată cu el timpul dominației în fizică a unui alt basm matematic, construit pe o fundație falsă. , numit: „Modelul standard al particulelor elementare” . Astăzi, eroarea Modelului Standard NU este observată de cei care NU vor să o observe.

Vladimir Gorunovich