โมเดลมาตรฐานประกอบด้วยข้อกำหนดดังต่อไปนี้
อนุภาคพาหะของปฏิกิริยาคือ:
ตรงกันข้ามกับปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าและแรง ปฏิกิริยาที่อ่อนแอสามารถผสมเฟอร์มิออนจากรุ่นต่างๆ ได้ ซึ่งนำไปสู่ความไม่แน่นอนของอนุภาคทั้งหมดยกเว้นที่เบาที่สุด และทำให้เกิดการละเมิดการแกว่งของนิวตริโน CP
จนถึงขณะนี้ การคาดการณ์ทั้งหมดของแบบจำลองมาตรฐานได้รับการยืนยันโดยการทดลอง ซึ่งบางครั้งก็มีความแม่นยำอย่างน่าอัศจรรย์ถึงหนึ่งในล้านเปอร์เซ็นต์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาผลลัพธ์เริ่มปรากฏให้เห็น โดยการคาดการณ์ของแบบจำลองมาตรฐานแตกต่างไปจากการทดลองเล็กน้อย ในทางกลับกัน เห็นได้ชัดว่าแบบจำลองมาตรฐานไม่สามารถเป็นคำสุดท้ายในฟิสิกส์อนุภาคเบื้องต้นได้ เนื่องจากมีพารามิเตอร์ภายนอกมากเกินไปและไม่รวมแรงโน้มถ่วงด้วย ดังนั้น การค้นหาความเบี่ยงเบนจากแบบจำลองมาตรฐานจึงเป็นหนึ่งในงานวิจัยที่มีการเคลื่อนไหวมากที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา คาดว่าการทดลองที่เครื่องชน LHC จะสามารถบันทึกความเบี่ยงเบนจากแบบจำลองมาตรฐานได้หลายอย่าง
อธิบายวัตถุขนาดเล็กที่มีพลังงานสูง [แหล่งที่มา?]กลศาสตร์ควอนตัมขึ้นอยู่กับข้อกำหนด: ความน่าจะเป็น - โมดูลัสแอมพลิจูด หลักการของการซ้อนทับ การรบกวน ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ: พลังงาน = มวล การก่อตัว และการทำลายล้างสสาร เป็นผลให้เราได้ทฤษฎีสนามควอนตัม
องค์ประกอบของฮาดรอนคือควาร์ก โดยแบริออนประกอบด้วยควาร์ก 3 ตัว มีซอนประกอบด้วยควาร์กและแอนติควาร์ก ควาร์ก 6 รสชาติรวมกันเป็น 3 ตระกูล (รุ่น) ซึ่งแต่ละตระกูลมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ควาร์กชนิดอัพ (Q = 2/3): u, c, t และควาร์กชนิดดาวน์ (Q =- 1/3): d, s, b ตามแบบจำลองควาร์ก โปรตอนประกอบด้วย uud นิวตรอนของ udd เปิดในปี 1950 หรือไม่? ++ ซึ่งมีการหมุน 3/2 และประกอบด้วยยูควาร์กสามตัว สิ่งนี้ขัดแย้งกับหลักการของเพาลี เนื่องจากควาร์กเป็นเฟอร์มิออน จึงไม่สามารถมีสถานะควอนตัมเดียวกันได้ (ด้วยจำนวนควอนตัมเดียวกัน) ดังนั้นจึงมีการเพิ่มเลขควอนตัมอีกอันหนึ่ง (ระดับความอิสระอีกระดับหนึ่ง) ซึ่งเป็นสีที่สามารถรับค่าได้: สีเขียว (หรือสีเหลือง) สีน้ำเงินและสีแดง ชื่อสีถูกเลือกเพื่อความสะดวกโดยมีความคล้ายคลึงกับเลนส์ เป็นไปไม่ได้ที่จะสังเกตจำนวนควอนตัมนี้ในการทดลอง เนื่องจากอนุภาคที่สังเกตได้ทั้งหมดไม่มีสี แบริออนประกอบด้วยควาร์กสามตัว สีที่ต่างกัน- เราได้รับ สีขาว(เช่นการผสมของแสง) มีซอนประกอบด้วยควาร์กสองตัวที่มีสีตรงข้ามกัน (เช่น สีแดงและแอนติเชอร์โวเนียม) สาขาวิชาฟิสิกส์ที่ศึกษาปฏิสัมพันธ์ของสีเรียกว่าควอนตัมโครโมไดนามิกส์
ขึ้นอยู่กับทฤษฎีกลุ่ม
กฎระเบียบ
รุ่นมาตรฐานประกอบด้วยข้อกำหนดดังต่อไปนี้:
- สสารทั้งหมดประกอบด้วยสนามควอนตัมพื้นฐาน 24 สนามของสปิน ½ ซึ่งควอนตัมเป็นอนุภาคพื้นฐาน - เฟอร์มิออน ซึ่งสามารถรวมกันเป็นเฟอร์มิออนได้สามรุ่น: เลปตัน 6 ตัว (อิเล็กตรอน, มิวออน, เทาเลปตัน, อิเล็กตรอนนิวตริโน, มิวออนนิวตริโน และเทานิวตริโน ), 6 ควาร์ก (u, d, s, c, b, t) และปฏิภาคที่สอดคล้องกัน 12 อัน
- ควาร์กมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาที่รุนแรง อ่อนแอ และแม่เหล็กไฟฟ้า leptons ที่มีประจุ (อิเล็กตรอน, muon, tau-lepton) - อ่อนแอและเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า นิวตริโน - เฉพาะในปฏิกิริยาที่อ่อนแอเท่านั้น
- ปฏิสัมพันธ์ทั้งสามประเภทเกิดขึ้นจากสมมุติฐานที่ว่าโลกของเรามีความสมมาตรด้วยความเคารพต่อการเปลี่ยนแปลงเกจทั้งสามประเภท ตัวพาอนุภาคของปฏิกิริยาคือโบซอน:
- แรงอ่อนสามารถผสมเฟอร์มิออนจากรุ่นต่างๆ ต่างจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและกำลังแรง ทำให้เกิดความไม่เสถียรของอนุภาคทั้งหมดยกเว้นอนุภาคที่เบาที่สุด และทำให้เกิดผลกระทบต่างๆ เช่น การละเมิด CP และการแกว่งของนิวตริโน
- พารามิเตอร์ภายนอกของรุ่นมาตรฐานคือ:
- มวลของเลปตัน (3 พารามิเตอร์ นิวตริโนถือว่าไม่มีมวล) และควาร์ก (6 พารามิเตอร์) ตีความว่าเป็นค่าคงที่อันตรกิริยาของสนามของพวกมันกับสนามของฮิกส์โบซอน
- พารามิเตอร์ของเมทริกซ์การผสมควาร์ก CKM - มุมการผสมสามมุมและเฟสที่ซับซ้อนหนึ่งเฟสที่ทำลายสมมาตร CP - ค่าคงที่ของการโต้ตอบของควาร์กกับสนามไฟฟ้าอ่อน
- พารามิเตอร์สองตัวของสนามฮิกส์ ซึ่งมีความสัมพันธ์เฉพาะกับค่าคาดหวังสุญญากาศและมวลของฮิกส์โบซอน
- ค่าคงที่ปฏิสัมพันธ์สามค่าที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มเกจ U (1), SU (2) และ SU (3) ตามลำดับ และแสดงลักษณะความเข้มสัมพัทธ์ของปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า อ่อน และแรง
เนื่องจากการค้นพบการแกว่งของนิวตริโน โมเดลมาตรฐานจึงจำเป็นต้องมีส่วนขยายที่แนะนำมวลนิวตริโนเพิ่มเติม 3 ตัวและพารามิเตอร์อย่างน้อย 4 ตัวของเมทริกซ์การผสมนิวตริโนของ PMNS ซึ่งคล้ายกับเมทริกซ์การผสมควาร์กของ CKM และอาจมีพารามิเตอร์การผสมอีก 2 ตัวหากนิวตริโนเป็น Majorana อนุภาค นอกจากนี้ มุมสุญญากาศของโครโมไดนามิกส์ควอนตัมยังรวมอยู่ในพารามิเตอร์ของแบบจำลองมาตรฐานด้วย เป็นที่น่าสังเกตว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่มีชุดตัวเลขคี่ 20 คี่สามารถอธิบายผลลัพธ์ของการทดลองนับล้านครั้งในวิชาฟิสิกส์จนถึงปัจจุบัน
เหนือกว่ารุ่นมาตรฐาน
ดูสิ่งนี้ด้วย
หมายเหตุ
วรรณกรรม
- เอเมลยานอฟ วี.เอ็ม.รุ่นมาตรฐานและส่วนขยาย - ม.: Fizmatlit, 2550 - 584 หน้า - (ฟิสิกส์พื้นฐานและฟิสิกส์ประยุกต์) - ไอ 978-5-922108-30-0
ลิงค์
- อนุภาคพื้นฐานและการโต้ตอบทั้งหมดของโมเดลมาตรฐานในภาพประกอบเดียว
มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.
ดูว่า "แบบจำลองมาตรฐาน" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:
STANDARD MODEL แบบจำลองของอนุภาคมูลฐานและปฏิสัมพันธ์ของพวกมัน ซึ่งเป็นคำอธิบายปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าได้ครบถ้วนที่สุด อนุภาคแบ่งออกเป็น HADRONS (กลายเป็นควาร์กภายใต้อิทธิพลของพลังนิวเคลียร์) ... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค
ในฟิสิกส์อนุภาคเบื้องต้น ทฤษฎีนี้อิงตามกลุ่มปัจจัยพื้นฐาน (พื้นฐาน) อนุภาคมูลฐาน ได้แก่ ควาร์กและเลปตัน ปฏิกิริยาที่รุนแรงซึ่งควาร์กจับตัวเป็นฮาดรอนนั้นดำเนินการโดยการแลกเปลี่ยนกลูออน อิเล็กโทรอ่อนแอ ...... วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ. พจนานุกรมสารานุกรม
- ... วิกิพีเดีย
รูปแบบการค้าระหว่างประเทศมาตรฐาน- รุ่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในปัจจุบัน การค้าระหว่างประเทศเผยผลกระทบของการค้าต่างประเทศต่อดัชนีชี้วัดเศรษฐกิจมหภาคหลักของประเทศการค้า ได้แก่ การผลิต การบริโภค สวัสดิการสาธารณะ ... เศรษฐศาสตร์: อภิธานศัพท์
- (โมเดล Heckscher Ohlin) โมเดลมาตรฐานของการค้าต่างประเทศระหว่างประเทศ (การค้าภายในอุตสาหกรรม) ที่มีโครงสร้างอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน ตั้งชื่อตามชื่อของผู้สร้างชาวสวีเดน ตามโมเดลนี้ประเทศต่างๆก็มีการผลิตเท่ากัน ... ... พจนานุกรมเศรษฐศาสตร์
ภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลก (SCM) (หนึ่งในแนวคิดพื้นฐานในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ) เป็นรูปแบบพิเศษของการจัดระบบความรู้ ภาพรวมเชิงคุณภาพ และการสังเคราะห์อุดมการณ์ของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ เป็นระบบองค์รวมของความคิดทั่วไป ... ... Wikipedia
ไลบรารีมาตรฐาน C 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 ซ ... วิกิพีเดีย
แนวคิดมาตรฐานของวิทยาศาสตร์เป็นรูปแบบหนึ่งของการวิเคราะห์เชิงตรรกะและระเบียบวิธีของทฤษฎีวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ซึ่งพัฒนาขึ้นภายใต้อิทธิพลที่สำคัญของปรัชญาวิทยาศาสตร์แนวนีโอโพซิติวิสต์ ภายในกรอบแนวคิดมาตรฐานของวิทยาศาสตร์คุณสมบัติของทฤษฎี (ตีความว่า ... ... สารานุกรมปรัชญา
รูปแบบของการวิเคราะห์เชิงตรรกะและระเบียบวิธีของทฤษฎีวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่พัฒนาขึ้นภายใต้อิทธิพลที่สำคัญของปรัชญาวิทยาศาสตร์แนวนีโอโพซิติวิสต์ ภายในกรอบแนวคิดมาตรฐานของวิทยาศาสตร์คุณสมบัติของทฤษฎี (ตีความว่าเป็นชุดของความหมายทางวิทยาศาสตร์ ... ... สารานุกรมปรัชญา
หนังสือ
- ฟิสิกส์ของอนุภาค - 2013 ไฟฟ้าพลศาสตร์ควอนตัมและแบบจำลองมาตรฐาน, O. M. Boyarkin, G. G. Boyarkina ในเล่มที่สองของหนังสือสองเล่มที่มีหลักสูตรสมัยใหม่ในฟิสิกส์อนุภาคเบื้องต้น ไฟฟ้าพลศาสตร์ควอนตัมถือเป็นตัวอย่างแรกของทฤษฎีปฏิสัมพันธ์ที่แท้จริง ...
ในระดับของไมโครเวิลด์ ความแตกต่างระหว่างอนุภาคของสสารและอนุภาค (ควอนตัม) ของสนามข้อมูลจะหายไปจริง ๆ ดังนั้นตามการยอมรับโดยทั่วไปในปัจจุบัน รุ่นมาตรฐานอนุภาคมูลฐานทั้งหมดที่รู้จักในปัจจุบันแบ่งออกเป็นสองชั้นใหญ่: อนุภาค - แหล่งที่มาของการโต้ตอบและอนุภาค - พาหะของการโต้ตอบ (รูปที่ 8.1) ในทางกลับกัน อนุภาคของชั้นหนึ่งจะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม ต่างกันตรงที่อนุภาคของกลุ่มแรก - ฮาดรอน 1 - มีส่วนร่วมในการโต้ตอบพื้นฐานทั้งสี่ รวมถึงปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงและอนุภาคของกลุ่มที่สอง - เลปตัน- อย่ามีส่วนร่วมในการโต้ตอบที่รุนแรง ฮาดรอนประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานหลายชนิด ซึ่งส่วนใหญ่มี "แฝด" ของตัวเอง ต่อต้านอนุภาค. ตามกฎแล้ว อนุภาคเหล่านี้มีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีอายุการใช้งานสั้น ข้อยกเว้นคือนิวคลีออน และเชื่อกันว่าอายุของโปรตอนมีอายุเกินอายุของจักรวาล เลปตันเป็นอนุภาคมูลฐาน 6 อนุภาค ได้แก่ อิเล็กตรอน อี มึน และ เทาน์ เช่นเดียวกับสามสิ่งที่เกี่ยวข้องกัน นิวตริโน จ, และ . นอกจากนี้ แต่ละอนุภาคยังมี "สองเท่า" ซึ่งเป็นปฏิปักษ์ที่สอดคล้องกัน เลปตอนทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันมากในแง่ของคุณสมบัติเฉพาะบางอย่างในระดับพิภพเล็ก ๆ ซึ่งมิวออนและทาอนสามารถเรียกได้ว่าเป็นอิเล็กตรอนหนัก และนิวตริโน - อิเล็กตรอนที่ "สูญเสีย" ประจุและมวลไป ในเวลาเดียวกัน มิวออนและเทาออนต่างจากอิเล็กตรอนตรงที่มีกัมมันตภาพรังสี และนิวตริโนทั้งหมดมีปฏิกิริยากับสสารน้อยมาก ดังนั้นจึงเข้าใจได้ยาก เช่น ฟลักซ์ของพวกมันผ่านดวงอาทิตย์แทบไม่ลดน้อยลงเลย โปรดทราบว่าเมื่อไม่นานมานี้ นิวทริโนได้รับความสนใจอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวข้องกับปัญหาของจักรวาลวิทยา เนื่องจากเชื่อกันว่าส่วนสำคัญของมวลของจักรวาลนั้นกระจุกตัวอยู่ในการไหลของนิวตริโน
สำหรับฮาดรอน เมื่อประมาณ 30 ปีที่แล้ว นักฟิสิกส์คลำหา "พื้น" อีกอันในโครงสร้างของพวกเขา แบบจำลองมาตรฐานที่กำลังพิจารณาจะถือว่าฮาดรอนทั้งหมดซ้อนทับกันจากหลายฮาดรอน ควาร์กและ โบราณวัตถุ. ควาร์กมีคุณสมบัติแตกต่างกัน ซึ่งหลายอย่างไม่มีความคล้ายคลึงกันในจักรวาลมหภาค ควาร์กที่แตกต่างกันแสดงด้วยตัวอักษรละติน: u ("ขึ้น"), d ("ลง"), c ("เสน่ห์"), b ("ความงาม"), s ("แปลก"), t ("ความจริง") ") นอกจาก,
รูปที่ 8.1 แบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคมูลฐาน
ควาร์กแต่ละชนิดที่อยู่ในรายการสามารถดำรงอยู่ในสถานะได้ 3 สถานะ เรียกว่า " สี": "สีน้ำเงิน", "สีเขียว" และ "สีแดง" เมื่อเร็ว ๆ นี้มันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะพูดถึง กลิ่น"ควาร์ก - นี่คือชื่อของพารามิเตอร์ทั้งหมดที่ไม่ขึ้นอยู่กับ "สี" แน่นอนว่าคำศัพท์ทั้งหมดนี้ไม่เกี่ยวข้องกับความหมายปกติของคำที่เกี่ยวข้อง คำศัพท์ที่ค่อนข้างเป็นวิทยาศาสตร์เหล่านี้กำหนดลักษณะทางกายภาพ ซึ่งตามกฎแล้วไม่สามารถตีความด้วยตาเปล่าได้ สันนิษฐานว่าควาร์กมีประจุไฟฟ้าแบบเศษส่วน (-e/3 และ +2e/3 โดยที่ e = 1.6 10 -19 C คือประจุของอิเล็กตรอน) และมีปฏิกิริยาระหว่างกันด้วย "แรง" ที่จะเพิ่มขึ้นตามระยะทาง ดังนั้นควาร์กจึงไม่สามารถ "แยกออกจากกัน" ได้ แต่ไม่สามารถแยกออกจากกันได้ 1 ในแง่หนึ่ง ควาร์กเป็นอนุภาคมูลฐาน "จริง" หรือ "จริง" สำหรับสสารในรูปแบบแฮโดรนิก ทฤษฎีที่อธิบายพฤติกรรมและคุณสมบัติของควาร์กเรียกว่า โครโมไดนามิกส์ควอนตัม.
อนุภาค - พาหะของการโต้ตอบ ได้แก่ แปด กลูออน(จาก คำภาษาอังกฤษกาว - กาว) รับผิดชอบต่อปฏิกิริยาที่รุนแรงของควาร์กและแอนติควาร์ก โฟตอนซึ่งดำเนินการปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า โบซอนระดับกลางซึ่งถูกแลกเปลี่ยนโดยอนุภาคที่มีปฏิกิริยาโต้ตอบอย่างอ่อน และ กราวิตันซึ่งมีส่วนร่วมในปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงสากลระหว่างอนุภาคทั้งหมด
แบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคมูลฐานถือเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของฟิสิกส์ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 แต่มีอะไรอยู่นอกเหนือจากนั้น?
แบบจำลองมาตรฐาน (SM) ของอนุภาคมูลฐานซึ่งอิงตามความสมมาตรของเกจ คือการสร้างสรรค์อันงดงามของ Murray Gell-Mann, Sheldon Glashow, Steven Weinberg, Abdus Salam และนักวิทยาศาสตร์ผู้ชาญฉลาดทั้งกาแล็กซี SM อธิบายอันตรกิริยาระหว่างควาร์กและเลปตันได้อย่างสมบูรณ์แบบที่ระยะห่างประมาณ 10−17 ม. (1% ของเส้นผ่านศูนย์กลางโปรตอน) ซึ่งสามารถศึกษาได้ด้วยเครื่องเร่งความเร็วสมัยใหม่ อย่างไรก็ตามมันเริ่มลื่นไถลไปแล้วในระยะทาง 10–18 ม. และยิ่งกว่านั้นไม่ได้ให้ความก้าวหน้าไปสู่ระดับพลังค์ที่เป็นเจ้าข้าวเจ้าของที่ 10–35 ม.
เชื่อกันว่าที่นั่นปฏิสัมพันธ์พื้นฐานทั้งหมดรวมกันเป็นเอกภาพควอนตัม สักวันหนึ่ง SM จะถูกแทนที่ด้วยทฤษฎีที่สมบูรณ์กว่านี้ ซึ่งน่าจะไม่ใช่ทฤษฎีสุดท้ายและสุดท้ายด้วย นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามหาสิ่งทดแทนแบบจำลองมาตรฐาน หลายคนเชื่อว่าทฤษฎีใหม่จะถูกสร้างขึ้นโดยการขยายรายการความสมมาตรที่เป็นรากฐานของ SM หนึ่งในแนวทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการแก้ปัญหานี้ไม่เพียงเกี่ยวข้องกับปัญหาของ SM เท่านั้น แต่ยังรวมถึงก่อนที่จะมีการสร้างอีกด้วย
อนุภาคที่เป็นไปตามสถิติของ Fermi-Dirac (เฟอร์มิออนที่มีการหมุนเป็นจำนวนเต็มครึ่งจำนวน) และ Bose-Einstein (โบซอนที่มีการหมุนเป็นจำนวนเต็ม) ในบ่อพลังงาน โบซอนทั้งหมดสามารถครอบครองระดับพลังงานที่ต่ำกว่าเท่ากัน ก่อตัวเป็นคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์ ในทางกลับกัน เฟอร์มิออนจะปฏิบัติตามหลักการกีดกันของเพาลี ดังนั้น อนุภาคสองตัวที่มีเลขควอนตัมเท่ากัน (โดยเฉพาะการหมุนในทิศทางเดียว) จะไม่สามารถครอบครองระดับพลังงานเดียวกันได้
การผสมผสานของสิ่งที่ตรงกันข้าม
ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 ยูรี กอล์ฟแลนด์ นักวิจัยอาวุโสของแผนกทฤษฎี FIAN แนะนำนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขา เยฟเกนี ลิคต์มัน ว่าเขาสรุปเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายความสมมาตรของกาล-อวกาศสี่มิติของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (มินโคว์สกี้) ช่องว่าง).
Lichtman พบว่าความสมมาตรเหล่านี้สามารถนำมารวมกับความสมมาตรภายในของสนามควอนตัมที่มีการหมุนไม่เป็นศูนย์ ในกรณีนี้ ตระกูล (ทวีคูณ) จะถูกสร้างขึ้นเพื่อรวมอนุภาคที่มีมวลเท่ากัน โดยมีการหมุนของจำนวนเต็มและครึ่งจำนวนเต็ม (กล่าวอีกนัยหนึ่งคือโบซอนและเฟอร์มิออน) นี่เป็นทั้งเรื่องใหม่และไม่อาจเข้าใจได้เนื่องจากทั้งสองเชื่อฟัง ประเภทต่างๆ สถิติควอนตัม. โบซอนสามารถสะสมในสถานะเดียวกันได้ และเฟอร์มิออนเป็นไปตามหลักการของเพาลี ซึ่งห้ามอย่างเคร่งครัดแม้แต่การจับคู่กันในลักษณะนี้ ดังนั้นการเกิดขึ้นของทวีคูณโบโซนิก-เฟอร์มิออนจึงดูเหมือนเป็นความแปลกใหม่ทางคณิตศาสตร์ที่ไม่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์จริง นี่คือวิธีที่รับรู้ใน FIAN ต่อมาในบันทึกความทรงจำของเขา Andrei Sakharov เรียกการรวมกันของโบซอนและเฟอร์มิออนเป็นความคิดที่ดี แต่ในเวลานั้นดูเหมือนจะไม่น่าสนใจสำหรับเขา
เกินมาตรฐาน
SM มีขอบเขตอยู่ที่ไหน? “แบบจำลองมาตรฐานสอดคล้องกับข้อมูลเกือบทั้งหมดที่ได้รับจากเครื่องเร่งปฏิกิริยาพลังงานสูง - อธิบายนักวิจัยชั้นนำของสถาบันวิจัยนิวเคลียร์ของ Russian Academy of Sciences Sergey Troitsky “อย่างไรก็ตาม ผลการทดลองที่เป็นพยานถึงการมีอยู่ของมวลในนิวตริโนสองประเภท และอาจเป็นไปได้ในทั้งสามประเภทนั้น ไม่สอดคล้องกับกรอบของมันเลย ความจริงข้อนี้หมายความว่า SM จำเป็นต้องได้รับการขยาย และในข้อนี้ไม่มีใครรู้จริงๆ ข้อมูลทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ยังชี้ให้เห็นถึงความไม่สมบูรณ์ของ SM สสารมืดซึ่งมีมวลมากกว่าหนึ่งในห้าของมวลจักรวาลประกอบด้วยอนุภาคหนักที่ไม่พอดีกับ SM แต่อย่างใด อย่างไรก็ตาม มันจะแม่นยำกว่าถ้าจะเรียกสสารนี้ว่าไม่มืด แต่โปร่งใสเนื่องจากไม่เพียงไม่เปล่งแสงเท่านั้น แต่ยังไม่ดูดซับด้วย นอกจากนี้ SM ไม่ได้อธิบายการที่ปฏิสสารแทบไม่มีอยู่เลยในเอกภพที่สังเกตได้”
นอกจากนี้ยังมีข้อโต้แย้งด้านสุนทรียศาสตร์ ดังที่ Sergei Troitsky ตั้งข้อสังเกต SM นั้นน่าเกลียดมาก ประกอบด้วยพารามิเตอร์ตัวเลข 19 ตัวที่กำหนดโดยการทดลอง และใช้ค่าที่แปลกใหม่มากจากมุมมองของสามัญสำนึก ตัวอย่างเช่น ค่าเฉลี่ยสุญญากาศของสนามฮิกส์ ซึ่งรับผิดชอบมวลของอนุภาคมูลฐานคือ 240 GeV ไม่ชัดเจนว่าเหตุใดพารามิเตอร์นี้จึงน้อยกว่าพารามิเตอร์ที่กำหนดปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วงถึง 1,017 เท่า ฉันอยากได้ทฤษฎีที่สมบูรณ์กว่านี้ซึ่งจะทำให้สามารถระบุความสัมพันธ์นี้จากหลักการทั่วไปบางประการได้
SM ก็ไม่ได้อธิบายความแตกต่างอย่างมากระหว่างมวลของควาร์กที่เบาที่สุดซึ่งประกอบเป็นโปรตอนและนิวตรอน กับมวลของท็อปควาร์กซึ่งเกิน 170 GeV (ในแง่อื่นๆ ทั้งหมด มันไม่ต่างจากยู-ควาร์ก ซึ่งเบากว่าเกือบ 10,000 เท่า) อนุภาคที่ดูเหมือนจะเหมือนกันและมีมวลต่างกันนั้นมาจากไหนก็ยังไม่ชัดเจน
Lichtman ปกป้องวิทยานิพนธ์ของเขาในปี 1971 จากนั้นไปที่ VINITI และเกือบจะละทิ้งฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Golfand ถูกไล่ออกจาก FIAN เนื่องจากความซ้ำซ้อนและเป็นเวลานานที่เขาหางานไม่ได้ อย่างไรก็ตาม พนักงานของสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีแห่งยูเครน Dmitry Volkov และ Vladimir Akulov ยังได้ค้นพบความสมมาตรระหว่างโบซอนและเฟอร์มิออน และยังใช้เพื่ออธิบายนิวตริโนอีกด้วย จริงอยู่ที่ทั้ง Muscovites และ Kharkovites ไม่ได้รับเกียรติยศใด ๆ ในเวลานั้น เฉพาะในปี 1989 เท่านั้นที่ Golfand และ Likhtman ได้รับประกาศนียบัตร I.E. ตั้ม. ในปี 2009 Volodymyr Akulov (ปัจจุบันสอนฟิสิกส์ที่วิทยาลัยเทคนิคแห่ง City University of New York) และ Dmitry Volkov (มรณกรรม) ได้รับรางวัล National Prize ofยูเครนสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์
อนุภาคมูลฐานของแบบจำลองมาตรฐานแบ่งออกเป็นโบซอนและเฟอร์มิออนตามประเภทของสถิติ อนุภาคประกอบ - ฮาดรอน - สามารถเป็นไปตามสถิติของโบส-ไอน์สไตน์ (เช่น มีซอน - แคน, ไพออน) หรือสถิติแฟร์มี-ดิแรก (แบริออน - โปรตอน, นิวตรอน)
การกำเนิดของสมมาตรยิ่งยวด
ในโลกตะวันตก การผสมกันของสถานะโบโซนิคและเฟอร์มิโอนิกปรากฏขึ้นครั้งแรกในทฤษฎีตั้งไข่ที่แสดงถึงอนุภาคมูลฐานไม่ใช่วัตถุปลายแหลม แต่เป็นการสั่นสะเทือนของสายควอนตัมมิติเดียว
ในปีพ.ศ. 2514 ได้มีการสร้างแบบจำลองขึ้นโดยผสมผสานการสั่นสะเทือนแบบโบโซนิกแต่ละแบบเข้ากับการสั่นสะเทือนแบบเฟอร์มิออนที่จับคู่กัน จริงอยู่ที่แบบจำลองนี้ไม่ได้ใช้ในอวกาศสี่มิติของ Minkowski แต่ในอวกาศ-เวลาสองมิติของทฤษฎีสตริง อย่างไรก็ตาม ในปี 1973 Julius Wess ชาวออสเตรียและ Bruno Zumino ชาวอิตาลีได้รายงานต่อ CERN (และตีพิมพ์บทความในอีกหนึ่งปีต่อมา) เกี่ยวกับแบบจำลองซูเปอร์สมมาตรเมตริกสี่มิติที่มีโบซอนหนึ่งตัวและเฟอร์มิออนหนึ่งตัว เธอไม่ได้อ้างว่าอธิบายอนุภาคมูลฐาน แต่ได้แสดงให้เห็นความเป็นไปได้ของสมมาตรยิ่งยวดด้วยตัวอย่างที่ชัดเจนและเป็นรูปธรรมอย่างยิ่ง ในไม่ช้านักวิทยาศาสตร์คนเดียวกันนี้ก็พิสูจน์ว่าความสมมาตรที่พวกเขาค้นพบนั้นเป็นความสมมาตรแบบขยายของกอล์ฟแลนด์และลิคท์แมน ปรากฎว่าภายในสามปี สมมาตรยิ่งยวดในอวกาศ Minkowski ถูกค้นพบอย่างอิสระโดยนักฟิสิกส์สามคู่
ผลลัพธ์ของเวสและซูมิโนกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาทฤษฎีที่มีส่วนผสมของโบซอน-เฟอร์มิออน เนื่องจากทฤษฎีเหล่านี้เกี่ยวข้องกับสมมาตรของเกจกับสมมาตรของอวกาศ-เวลา จึงถูกเรียกว่าซูเปอร์เกจ และสมมาตรยิ่งยวด พวกเขาทำนายการมีอยู่ของอนุภาคจำนวนมาก ซึ่งยังไม่มีการค้นพบเลย สมมาตรยิ่งยวด โลกแห่งความจริงยังคงเป็นเรื่องสมมุติ แต่ถึงแม้ว่าจะมีอยู่ก็ไม่สามารถเข้มงวดได้ไม่เช่นนั้นอิเล็กตรอนก็จะเรียกเก็บเงินลูกพี่ลูกน้องของโบโซนิกที่มีมวลเท่ากันทุกประการซึ่งสามารถตรวจจับได้ง่าย ยังคงต้องสันนิษฐานว่าคู่สมมาตรยิ่งยวดของอนุภาคที่ทราบนั้นมีมวลมหาศาล และจะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อสมมาตรยิ่งยวดขาดไป
อุดมการณ์สมมาตรยิ่งยวดมีผลใช้บังคับในช่วงกลางทศวรรษ 1970 ซึ่งเป็นช่วงที่แบบจำลองมาตรฐานมีอยู่แล้ว โดยธรรมชาติแล้ว นักฟิสิกส์เริ่มสร้างส่วนขยายสมมาตรยิ่งยวดของมัน หรืออีกนัยหนึ่ง เพื่อแนะนำความสมมาตรระหว่างโบซอนและเฟอร์มิออนเข้าไป แบบจำลองมาตรฐานซูเปอร์สมมาตรแบบสมจริงรุ่นแรก เรียกว่าแบบจำลองมาตรฐานยิ่งยวดสมมาตรน้อยที่สุด (MSSM) ได้รับการเสนอโดย Howard Georgi และ Savas Dimopoulos ในปี 1981 อันที่จริง นี่เป็นโมเดลมาตรฐานเดียวกันโดยมีความสมมาตรกันทั้งหมด แต่อนุภาคแต่ละอนุภาคจะมีคู่เพิ่มเข้ามา ซึ่งสปินจะแตกต่างจากการหมุนของมัน 1/2 โบซอนต่อเฟอร์มิออน และเฟอร์มิออนต่อโบซอน
ดังนั้นปฏิสัมพันธ์ของ SM ทั้งหมดยังคงอยู่ แต่ถูกเสริมด้วยปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคใหม่กับอนุภาคเก่าและซึ่งกันและกัน SM เวอร์ชันซูเปอร์สมมาตรที่ซับซ้อนมากขึ้นก็เกิดขึ้นในภายหลังเช่นกัน พวกเขาทั้งหมดเปรียบเทียบอนุภาคที่รู้จักอยู่แล้วกับพันธมิตรคนเดียวกัน แต่พวกเขาอธิบายการละเมิดสมมาตรยิ่งยวดในรูปแบบที่ต่างกัน
อนุภาคและอนุภาคยิ่งยวด
ชื่อของเฟอร์เมียนซูเปอร์พาร์ตเนอร์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้คำนำหน้า "s" - อิเล็กตรอน, สมูออน, สควาร์ก superpartners ของ bosons ได้รับการสิ้นสุด "ino": โฟตอน - โฟติโน, กลูออน - กลูอิโน, Z-boson - zino, W-boson - ไวน์, Higgs boson - higgsino
การหมุนของซุปเปอร์พาร์ทเนอร์ของอนุภาคใดๆ (ยกเว้นฮิกส์โบซอน) จะน้อยกว่าการหมุนของตัวมันเองเสมอ ½ ด้วยเหตุนี้ คู่ของอิเล็กตรอน ควาร์ก และเฟอร์มิออนอื่นๆ (รวมถึงปฏิปักษ์ของพวกมันด้วย) จะมีการหมุนเป็นศูนย์ ในขณะที่คู่ของโฟตอนและเวกเตอร์โบซอนที่มีหน่วยการหมุนจะมีครึ่งหนึ่ง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าจำนวนสถานะของอนุภาคยิ่งมากขึ้น การหมุนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นการแทนที่การลบด้วยการบวกจะทำให้เกิดการปรากฏตัวของซูเปอร์พาร์ตเนอร์ที่ซ้ำซ้อน
ทางด้านซ้ายคือแบบจำลองมาตรฐาน (SM) ของอนุภาคมูลฐาน ได้แก่ เฟอร์มิออน (ควาร์ก เลปตัน) และโบซอน (พาหะอันมีปฏิสัมพันธ์) ทางด้านขวาคือซูเปอร์พาร์ทเนอร์ในโมเดลมาตรฐานซูเปอร์สมมาตรขั้นต่ำ MSSM: โบซอน (สควาร์ก สลีออน) และเฟอร์มิออน (ซุปเปอร์พาร์ทเนอร์ของพาหะนำกำลัง) ฮิกส์โบซอนทั้งห้า (ทำเครื่องหมายด้วยสัญลักษณ์สีน้ำเงินตัวเดียวในแผนภาพ) ก็มีซูเปอร์พาร์ทเนอร์เช่นกัน นั่นคือฮิกซิโนห้ากลุ่ม
ลองมาดูอิเล็กตรอนเป็นตัวอย่าง มันสามารถอยู่ในสองสถานะ - ในสถานะหนึ่งการหมุนของมันจะพุ่งขนานกับโมเมนตัมและอีกสถานะหนึ่งเป็นแบบตรงกันข้าม จากมุมมองของ SM อนุภาคเหล่านี้เป็นอนุภาคที่แตกต่างกัน เนื่องจากพวกมันไม่ได้มีส่วนร่วมในการโต้ตอบที่อ่อนแอเท่าๆ กัน อนุภาคที่มีหน่วยการหมุนและมีมวลไม่เป็นศูนย์สามารถอยู่ในสถานะที่แตกต่างกันได้สามสถานะ (ตามที่นักฟิสิกส์บอกว่าอนุภาคมีระดับความเป็นอิสระสามระดับ) ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับคู่ที่มีอิเล็กตรอน ทางออกเดียวคือกำหนดซูเปอร์พาร์ตเนอร์ที่เป็นศูนย์หมุนหนึ่งตัวให้กับแต่ละสถานะของอิเล็กตรอน และพิจารณาว่าอิเล็กตรอนเหล่านี้เป็นอนุภาคที่แตกต่างกัน
ซูเปอร์พาร์ทเนอร์ของโบซอนในโมเดลมาตรฐานนั้นค่อนข้างยุ่งยากกว่า เนื่องจากมวลของโฟตอนเท่ากับศูนย์ แม้ว่าจะมีการหมุนหนึ่งหน่วย แต่ก็ไม่มีสาม แต่มีองศาอิสระสองระดับ ดังนั้นโฟติโนซึ่งเป็นซูเปอร์พาร์ตเนอร์แบบฮาล์ฟสปินซึ่งมีระดับความอิสระสองระดับก็เหมือนกับอิเล็กตรอนสามารถกำหนดได้อย่างง่ายดาย กลูโนสปรากฏตามรูปแบบเดียวกัน กับฮิกส์ สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้น MSSM มีฮิกส์โบซอนสองคู่ ซึ่งสอดคล้องกับซูเปอร์พาร์ตเนอร์สี่คู่ - ฮิกซิโนที่เป็นกลางสองตัวและฮิกซิโนที่มีประจุตรงกันข้ามสองอัน เป็นกลางผสมกัน วิธีทางที่แตกต่างด้วยโฟติโนและซิโน และก่อตัวเป็นอนุภาคที่สังเกตได้ทางกายภาพสี่อนุภาคโดยมีชื่อสามัญว่านิวทรัลติโน ส่วนผสมที่คล้ายกันซึ่งมีชื่อ chargino ซึ่งเป็นเรื่องแปลกสำหรับหูของรัสเซีย (ในภาษาอังกฤษ - chargino) ก่อให้เกิดพันธมิตรระดับสูงของ W-bosons ที่เป็นบวกและลบและคู่ของ Higgs ที่มีประจุ
สถานการณ์ของซูเปอร์พาร์ตเนอร์นิวตริโนก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเองเช่นกัน ถ้าอนุภาคนี้ไม่มีมวล การหมุนของมันจะอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามกับโมเมนตัมเสมอ ดังนั้น นิวตริโนไร้มวลจะมีคู่สเกลาร์เพียงตัวเดียว อย่างไรก็ตาม นิวตริโนจริงก็ยังไม่มีมวล อาจเป็นไปได้ว่ายังมีนิวตริโนที่มีโมเมนตาและการหมุนขนานกัน แต่พวกมันหนักมากและยังไม่มีการค้นพบ หากเป็นจริง นิวตริโนแต่ละประเภทก็จะมีซูเปอร์พาร์ตเนอร์เป็นของตัวเอง
ตามที่ศาสตราจารย์ฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกน Gordon Kane กลไกที่เป็นสากลที่สุดในการทำลายสมมาตรยิ่งยวดนั้นเกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วง
อย่างไรก็ตาม ขนาดของการมีส่วนร่วมต่อมวลของอนุภาคยิ่งยวดยังไม่เป็นที่แน่ชัด และการประมาณการของนักทฤษฎีก็ขัดแย้งกัน นอกจากนี้เขาแทบจะไม่ใช่คนเดียวเท่านั้น ดังนั้น NMSSM แบบจำลองมาตรฐานซูเปอร์สมมาตรถัดไปจากน้อยที่สุดจึงแนะนำฮิกส์โบซอนอีกสองตัวที่มีส่วนทำให้เกิดมวลของอนุภาคยิ่งยวด (และยังเพิ่มจำนวนของนิวทรัลโนจากสี่เป็นห้า) Kane ตั้งข้อสังเกตว่าสถานการณ์เช่นนี้จะเพิ่มจำนวนพารามิเตอร์ที่รวมอยู่ในทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวดอย่างมาก
แม้แต่การขยายขั้นต่ำของโมเดลมาตรฐานก็ต้องใช้พารามิเตอร์เพิ่มเติมประมาณร้อยรายการ สิ่งนี้ไม่น่าแปลกใจเลยเนื่องจากทฤษฎีทั้งหมดนี้ทำให้เกิดอนุภาคใหม่ๆ มากมาย เมื่อมีโมเดลที่สมบูรณ์และสม่ำเสมอมากขึ้น จำนวนพารามิเตอร์ควรลดลง ทันทีที่เครื่องตรวจจับของ Large Hadron Collider จับอนุภาคยิ่งยวด โมเดลใหม่จะไม่ทำให้คุณรอนาน
ลำดับชั้นของอนุภาค
ทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวดทำให้สามารถกำจัดอนุกรมได้ จุดอ่อนรุ่นมาตรฐาน ศาสตราจารย์เคนนำเสนอปริศนาฮิกส์โบซอนซึ่งเรียกว่าปัญหาลำดับชั้น.
อนุภาคนี้ได้รับมวลในระหว่างการโต้ตอบกับเลปตันและควาร์ก (เช่นเดียวกับที่พวกมันได้รับมวลเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับสนามฮิกส์) ใน SM การมีส่วนร่วมจากอนุภาคเหล่านี้แสดงด้วยอนุกรมลู่ออกที่มีผลรวมไม่สิ้นสุด จริงอยู่ที่การมีส่วนร่วมของโบซอนและเฟอร์มิออนมี สัญญาณที่แตกต่างกันและโดยหลักการแล้วสามารถหักล้างกันได้เกือบทั้งหมด อย่างไรก็ตาม การสูญพันธุ์ดังกล่าวน่าจะเกือบจะสมบูรณ์แบบ เนื่องจากขณะนี้มวลฮิกส์เป็นที่รู้กันว่ามีเพียง 125 GeV ไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ แต่ไม่น่าเป็นไปได้อย่างมาก
สำหรับทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวด ไม่มีอะไรต้องกังวล ด้วยความสมมาตรยิ่งยวดที่แน่นอน การมีส่วนร่วมของอนุภาคธรรมดาและซุปเปอร์พาร์ทเนอร์จะต้องชดเชยซึ่งกันและกันโดยสมบูรณ์ เนื่องจากสมมาตรยิ่งยวดขาดไป การชดเชยจึงไม่สมบูรณ์ และฮิกส์โบซอนได้มวลที่มีจำกัดและที่สำคัญที่สุดคือมวลที่คำนวณได้ หากมวลของ superpartner มีไม่มากจนเกินไป ก็ควรวัดได้ในช่วง 1 ถึง 200 GeV ซึ่งก็จริง ดังที่ Kane เน้นย้ำ นักฟิสิกส์เริ่มให้ความสำคัญกับสมมาตรยิ่งยวดอย่างจริงจัง เมื่อแสดงให้เห็นว่าสามารถแก้ปัญหาลำดับชั้นได้
ความเป็นไปได้ของสมมาตรยิ่งยวดไม่ได้จบเพียงแค่นั้น ตามมาจาก SM ว่าในภูมิภาคที่มีพลังงานสูงมาก ปฏิกิริยาระหว่างแรง ความอ่อนแอ และแม่เหล็กไฟฟ้า แม้ว่าจะมีความแรงเท่ากันโดยประมาณ แต่ก็ไม่เคยรวมกันเลย และในแบบจำลองซูเปอร์สมมาตรที่มีพลังงานประมาณ 1,016 GeV สหภาพดังกล่าวจะเกิดขึ้นและดูเป็นธรรมชาติมากขึ้น โมเดลเหล่านี้ยังนำเสนอวิธีแก้ไขปัญหาสสารมืดอีกด้วย อนุภาคยิ่งยวดในระหว่างการสลายตัวจะก่อให้เกิดทั้งอนุภาคยิ่งยวดและอนุภาคธรรมดา แน่นอนว่าจะมีมวลน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม สมมาตรยิ่งยวดตรงกันข้ามกับ SM ที่ทำให้โปรตอนสลายตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งโชคดีสำหรับเราที่ไม่เกิดขึ้นจริง
โปรตอนและโลกโดยรอบสามารถรักษาไว้ได้โดยการสมมติว่าในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคยิ่งยวด หมายเลขควอนตัม R-parity จะถูกรักษาไว้ ซึ่งเท่ากับ 1 สำหรับอนุภาคธรรมดา และลบ 1 สำหรับอนุภาคยิ่งยวด ในกรณีเช่นนี้ อนุภาคยิ่งยวดที่เบาที่สุดจะต้องมีความเสถียรโดยสมบูรณ์ (และเป็นกลางทางไฟฟ้า) ตามคำนิยาม มันไม่สามารถสลายตัวเป็นอนุภาคยิ่งยวดได้ และการอนุรักษ์ความเท่าเทียมกันของ R จะห้ามมิให้สลายตัวเป็นอนุภาค สสารมืดสามารถประกอบด้วยอนุภาคดังกล่าวที่เกิดขึ้นทันทีหลังบิ๊กแบงและหลีกเลี่ยงการทำลายล้างร่วมกัน
รอการทดลอง
“ไม่นานก่อนการค้นพบฮิกส์โบซอนตามทฤษฎี M (ทฤษฎีสตริงที่ก้าวหน้าที่สุด) มวลของมันถูกทำนายโดยมีข้อผิดพลาดเพียงสองเปอร์เซ็นต์เท่านั้น! ศาสตราจารย์เคนกล่าว — เรายังคำนวณมวลของอิเล็กตรอน สมิวออน และสควาร์ก ซึ่งกลายเป็นว่าใหญ่เกินไปสำหรับเครื่องเร่งความเร็วสมัยใหม่ โดยคิดเป็นลำดับของ TeV หลายสิบ ซุปเปอร์พาร์ทเนอร์ของโฟตอน กลูออน และโบซอนเกจอื่นๆ นั้นเบากว่ามาก ดังนั้นจึงมีโอกาสที่จะถูกตรวจพบที่ LHC”
แน่นอนว่าไม่มีอะไรรับประกันความถูกต้องของการคำนวณเหล่านี้: ทฤษฎี M เป็นเรื่องที่ละเอียดอ่อน และยังเป็นไปได้ไหมที่จะตรวจจับร่องรอยของอนุภาคยิ่งยวดบนเครื่องเร่งความเร็ว “อนุภาคยิ่งยวดขนาดใหญ่ควรจะสลายตัวทันทีหลังเกิด การสลายเหล่านี้เกิดขึ้นบนพื้นหลังของการสลายตัวของอนุภาคธรรมดา และเป็นเรื่องยากมากที่จะแยกพวกมันออกมาอย่างชัดเจน” มิทรี คาซาคอฟ หัวหน้านักวิจัยของห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่ JINR ในเมืองดูบนนาอธิบาย “คงจะดีไม่น้อยหากอนุภาคยิ่งยวดแสดงออกมาในลักษณะเฉพาะที่ไม่สามารถสับสนกับสิ่งอื่นใดได้ แต่ทฤษฎีไม่ได้ทำนายสิ่งนี้
เราต้องวิเคราะห์หลายอย่าง กระบวนการต่างๆและมองหาสิ่งที่โมเดลมาตรฐานอธิบายไม่ครบถ้วน จนถึงขณะนี้การค้นหาเหล่านี้ไม่ประสบผลสำเร็จ แต่เราได้จำกัดจำนวนซูเปอร์พาร์ทเนอร์ไว้แล้ว พวกที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยารุนแรงควรดึงอย่างน้อย 1 TeV ในขณะที่มวลของอนุภาคยิ่งยวดอื่นๆ อาจแตกต่างกันได้ระหว่างสิบถึงร้อย GeV
ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2555 ที่การประชุมสัมมนาที่เมืองเกียวโต มีการรายงานผลการทดลองที่ LHC ซึ่งในระหว่างนี้เป็นครั้งแรกที่มีความเป็นไปได้ในการบันทึกการสลายที่หายากมากของอนุภาคมีซอน Bs ให้เป็นมิวออนและแอนติมิวออนได้อย่างน่าเชื่อถือ ความน่าจะเป็นอยู่ที่ประมาณสามในพันล้าน ซึ่งสอดคล้องกับการคาดการณ์ของ SM เนื่องจากความน่าจะเป็นที่คาดหวังของการสลายตัวนี้ ซึ่งคำนวณจาก MSSM อาจสูงกว่าหลายเท่า บางคนจึงตัดสินใจว่าสมมาตรยิ่งยวดสิ้นสุดลงแล้ว
อย่างไรก็ตาม ความน่าจะเป็นนี้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่ไม่รู้จักหลายตัว ซึ่งอาจมีส่วนช่วยทั้งมากและน้อยในผลลัพธ์สุดท้าย แต่ก็ยังมีความไม่แน่นอนอยู่มาก ดังนั้นจึงไม่มีอะไรน่ากลัวเกิดขึ้นและข่าวลือเกี่ยวกับการเสียชีวิตของ MSSM ก็เกินจริงอย่างมาก แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าเธออยู่ยงคงกระพัน LHC ยังไม่ได้ทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพ แต่จะไปถึงภายในสองปีเท่านั้น เมื่อพลังงานโปรตอนจะเพิ่มขึ้นถึง 14 TeV และถ้าไม่ปรากฏให้เห็นอนุภาคยิ่งยวด MSSM ก็มีแนวโน้มจะตายตามธรรมชาติ และคงจะถึงเวลาสำหรับแบบจำลองสมมาตรยิ่งยวดใหม่
ตัวเลขกราสมันน์และแรงโน้มถ่วงยิ่งยวด
แม้กระทั่งก่อนที่จะมีการสร้าง MSSM สมมาตรยิ่งยวดก็ถูกรวมเข้ากับแรงโน้มถ่วง การใช้การแปลงซ้ำหลายครั้งที่เชื่อมต่อโบซอนและเฟอร์มิออนจะเคลื่อนอนุภาคในอวกาศ-เวลา สิ่งนี้ทำให้สามารถเชื่อมโยงความสมมาตรยิ่งยวดและการเสียรูปของเมตริกกาล-อวกาศได้ ซึ่งตาม ทฤษฎีทั่วไปทฤษฎีสัมพัทธภาพและเป็นเหตุของแรงโน้มถ่วง เมื่อนักฟิสิกส์ตระหนักถึงสิ่งนี้ พวกเขาก็เริ่มสร้างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแบบสมมาตรยิ่งยวด ซึ่งเรียกว่าแรงโน้มถ่วงยิ่งยวด ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีสาขานี้กำลังพัฒนาอย่างแข็งขันในขณะนี้
ในเวลาเดียวกัน เห็นได้ชัดว่าทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวดจำเป็นต้องมีตัวเลขแปลกใหม่ ซึ่งคิดค้นขึ้นในศตวรรษที่ 19 โดยนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน แฮร์มันน์ กึนเทอร์ กราสมันน์ สามารถบวกและลบได้ตามปกติ แต่ผลคูณของตัวเลขดังกล่าวจะเปลี่ยนเครื่องหมายเมื่อมีการจัดเรียงตัวประกอบใหม่ (ดังนั้น กำลังสองและโดยทั่วไป กำลังจำนวนเต็มใดๆ ของเลขกราสมันน์จะเท่ากับศูนย์) โดยธรรมชาติแล้ว ฟังก์ชันของตัวเลขดังกล่าวไม่สามารถสร้างความแตกต่างและบูรณาการตามกฎมาตรฐานของการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ได้ แต่จำเป็นต้องใช้วิธีการที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง และโชคดีสำหรับทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวดที่ค้นพบแล้ว พวกเขาถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1960 โดยนักคณิตศาสตร์ชาวโซเวียตผู้โดดเด่นจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก Felix Berezin ผู้สร้างทิศทางใหม่ - คณิตศาสตร์ขั้นสูง
อย่างไรก็ตาม ยังมีอีกกลยุทธ์หนึ่งที่ไม่เกี่ยวข้องกับ LHC ขณะที่เครื่องชนกันอิเล็กตรอน-โพซิตรอน LEP ทำงานที่ CERN พวกเขากำลังมองหาอนุภาคยิ่งยวดที่มีประจุที่เบาที่สุด ซึ่งการสลายตัวน่าจะก่อให้เกิดซูเปอร์พาร์ตเนอร์ที่เบาที่สุด อนุภาคสารตั้งต้นเหล่านี้ตรวจพบได้ง่ายกว่าเนื่องจากมีประจุอยู่และซุปเปอร์พาร์ทเนอร์ที่เบาที่สุดจะเป็นกลาง การทดลองที่ LEP แสดงให้เห็นว่ามวลของอนุภาคดังกล่าวไม่เกิน 104 GeV แม้ว่าจะไม่มาก แต่ก็ตรวจจับได้ยากที่ LHC เนื่องจากมีพื้นหลังสูง ดังนั้นจึงมีความเคลื่อนไหวเพื่อสร้างเครื่องชนอิเล็กตรอน-โพซิตรอนที่ทรงพลังเป็นพิเศษสำหรับการค้นหาของพวกเขา แต่นี่มันมาก รถราคาแพงในอนาคตอันใกล้นี้จะไม่ถูกสร้างขึ้นอย่างแน่นอน
การปิดและการเปิด
อย่างไรก็ตาม ตามคำบอกเล่าของมิคาอิล ชิฟแมน ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยมินนิโซตา มวลที่วัดได้ของฮิกส์โบซอนนั้นใหญ่เกินไปสำหรับ MSSM และแบบจำลองนี้น่าจะปิดไปแล้ว:
“จริงอยู่ พวกเขากำลังพยายามช่วยเธอด้วยความช่วยเหลือจากโครงสร้างส่วนบนต่างๆ แต่พวกมันไม่สวยงามมากจนแทบไม่มีโอกาสประสบความสำเร็จเลย อาจเป็นไปได้ว่าส่วนขยายอื่น ๆ จะใช้งานได้ แต่ยังไม่ทราบเมื่อใดและอย่างไร แต่คำถามนี้นอกเหนือไปจากวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ เงินทุนในปัจจุบันสำหรับฟิสิกส์พลังงานสูงขึ้นอยู่กับความหวังในการค้นพบสิ่งใหม่ๆ ที่ LHC หากไม่เกิดขึ้น เงินทุนจะถูกตัด และจะไม่มีเงินเพียงพอที่จะสร้างเครื่องเร่งความเร็วรุ่นใหม่ ซึ่งถ้าไม่มี วิทยาศาสตร์นี้จะไม่สามารถพัฒนาได้อย่างแท้จริง” ดังนั้น ทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวดยังคงมีแนวโน้มที่ดี แต่พวกเขาแทบจะรอการตัดสินของผู้ทดลองไม่ไหว
มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะทำอะไรเดิมๆ และคาดหวังผลลัพธ์ที่แตกต่างออกไป
Albert Einstein
รุ่นมาตรฐาน (อนุภาคมูลฐาน)(ภาษาอังกฤษ) แบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคมูลฐาน) - โครงสร้างทางทฤษฎีที่ไม่สอดคล้องกับธรรมชาติโดยอธิบายองค์ประกอบหนึ่งของปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แยกออกจากปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าโดยไม่ได้ตั้งใจปฏิกิริยาที่อ่อนแอในจินตนาการและปฏิกิริยาที่แข็งแกร่งเชิงสมมุติฐานของอนุภาคมูลฐานทั้งหมด รุ่นมาตรฐานไม่รวมแรงโน้มถ่วง
ประการแรกการพูดนอกเรื่องเล็กน้อย ทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐานซึ่งดำเนินการภายในกรอบของวิทยาศาสตร์นั้นอาศัยรากฐานที่พิสูจน์โดยฟิสิกส์:
- ไฟฟ้าพลศาสตร์คลาสสิก
- กลศาสตร์ควอนตัม
- กฎการอนุรักษ์เป็นกฎพื้นฐานของฟิสิกส์
เพื่อใช้อนุภาคมูลฐานที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ เพื่อประดิษฐ์ปฏิสัมพันธ์พื้นฐานที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ หรือเพื่อแทนที่ปฏิสัมพันธ์ที่มีอยู่ในธรรมชาติด้วยอนุภาคที่เหลือเชื่อ ละเลยกฎของธรรมชาติ ทำการบิดเบือนทางคณิตศาสตร์กับพวกมัน (สร้าง รูปลักษณ์ของวิทยาศาสตร์) - นี่คือนิทานมากมายที่ปลอมตัวเป็นวิทยาศาสตร์ เป็นผลให้ฟิสิกส์หลุดเข้าไปในโลกแห่งเทพนิยายทางคณิตศาสตร์ ควาร์กชั้นยอดที่มีกลูออนชั้นยอด กราวิตอนชั้นยอด และเทพนิยายของ "ทฤษฎีควอนตัม" (ซึ่งถือว่าเป็นความจริง) ได้เข้ามาสู่หนังสือเรียนวิชาฟิสิกส์แล้ว - เราจะหลอกลวงเด็ก ๆ ไหม? ผู้เสนอฟิสิกส์นิวที่ซื่อสัตย์พยายามต่อต้านสิ่งนี้ แต่พลังไม่เท่ากัน และเป็นเช่นนั้นจนกระทั่งปี 2010 ก่อนการถือกำเนิดของทฤษฎีภาคสนามของอนุภาคมูลฐาน เมื่อการต่อสู้เพื่อการฟื้นฟูฟิสิกส์ - วิทยาศาสตร์ได้ก้าวไปสู่ระดับของการเผชิญหน้าอย่างเปิดเผยระหว่างทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงกับเทพนิยายทางคณิตศาสตร์ที่ยึดอำนาจในฟิสิกส์ของ โลกใบเล็ก (และไม่เพียงเท่านั้น)
ภาพนี้นำมาจากวิกิพีเดียของโลก
เดิมที แบบจำลองควาร์กของฮาดรอนถูกเสนอโดยอิสระในปี พ.ศ. 2507 โดยเกลมันน์และซไวก และจำกัดอยู่เพียงควาร์กสมมุติสามตัวและปฏิปักษ์ของพวกมันเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้สามารถอธิบายสเปกตรัมของอนุภาคมูลฐานที่รู้จักในขณะนั้นได้อย่างถูกต้อง โดยไม่ต้องคำนึงถึงเลปตอนซึ่งไม่สอดคล้องกับแบบจำลองที่เสนอ ดังนั้นจึงได้รับการยอมรับว่าเป็นอนุภาคมูลฐานพร้อมกับควาร์ก ราคานี้คือการแนะนำประจุไฟฟ้าแบบเศษส่วนที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ จากนั้น เมื่อฟิสิกส์พัฒนาขึ้นและมีข้อมูลการทดลองใหม่ แบบจำลองควาร์กก็ค่อยๆ เติบโต เปลี่ยนรูป และปรับให้เข้ากับข้อมูลการทดลองใหม่ และในที่สุดก็กลายเป็นแบบจำลองมาตรฐาน - เป็นที่น่าสนใจว่าสี่ปีต่อมาในปี 1968 ฉันเริ่มทำงานกับแนวคิดที่ว่าในปี 2010 ได้ให้ทฤษฎีภาคสนามของอนุภาคมูลฐานแก่มนุษยชาติ และในปี 2015 - ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของอนุภาคมูลฐาน ซึ่งส่งเรื่องราวทางคณิตศาสตร์มากมายเกี่ยวกับฟิสิกส์ของ ครึ่งหลังของการเก็บถาวรประวัติศาสตร์การพัฒนาฟิสิกส์ของศตวรรษที่ 20 รวมถึงอันนี้ด้วย
2 โมเดลมาตรฐานและการโต้ตอบพื้นฐาน
3 รุ่นมาตรฐานและโบซอนเกจ
4 รุ่นมาตรฐานและกลูออน
5 รูปแบบมาตรฐานและกฎการอนุรักษ์พลังงาน
6 รุ่นมาตรฐานและแม่เหล็กไฟฟ้า
7 แบบจำลองมาตรฐานและทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐาน
8 อนุภาคในฟิสิกส์ผ่านสายตาวิกิพีเดียของโลก เมื่อต้นปี 2560
9 โมเดลมาตรฐานและลงตัวกับความเป็นจริง
10 ฟิสิกส์ใหม่: แบบจำลองมาตรฐาน - สรุป
1 ข้อกำหนดพื้นฐานของแบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคมูลฐาน
สันนิษฐานว่าสสารทั้งหมดประกอบด้วยอนุภาคเฟอร์เมียนพื้นฐาน 12 ตัว ได้แก่ เลปตัน 6 ตัว (อิเล็กตรอน มิวออน เทาเลปตัน อิเล็กตรอนนิวตริโน มิวออนนิวตริโน และเทานิวตริโน) และควาร์ก 6 ตัว (u, d, s, c, b, t)
มีการระบุไว้ว่าควาร์กมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาระหว่างแรง ความอ่อนแอ และแม่เหล็กไฟฟ้า (ด้วยความเข้าใจในทฤษฎีควอนตัม) leptons ที่มีประจุ (อิเล็กตรอน, muon, tau-lepton) - ในจุดอ่อนและแม่เหล็กไฟฟ้า; นิวตริโน - เฉพาะในปฏิกิริยาที่อ่อนแอเท่านั้น
มีการตั้งสมมติฐานว่าปฏิสัมพันธ์ทั้งสามประเภทเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากความจริงที่ว่าโลกของเรามีความสมมาตรด้วยความเคารพต่อการเปลี่ยนแปลงเกจทั้งสามประเภท
มีการระบุไว้ว่าพาหะของอนุภาคของการโต้ตอบที่แนะนำโดยแบบจำลองคือ:
- 8 กลูออนสำหรับปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งเชิงสมมุติ (กลุ่มสมมาตร SU (3));
- โบซอนเกจหนัก 3 อัน (W ± -โบซอน, Z 0 -โบซอน) สำหรับปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอเชิงสมมุติ (กลุ่มสมมาตร SU(2));
- 1 โฟตอนสำหรับปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (กลุ่มสมมาตร U(1))
2 โมเดลมาตรฐานและการโต้ตอบพื้นฐาน
ในความเป็นจริง ปฏิสัมพันธ์พื้นฐานประเภทต่อไปนี้มีอยู่ในธรรมชาติ เช่นเดียวกับสนามทางกายภาพที่เกี่ยวข้อง:
การมีอยู่ตามธรรมชาติของสนามทางกายภาพพื้นฐานอื่นๆ ที่มีอยู่จริง ยกเว้นสนามที่ยอดเยี่ยมอย่างแน่นอน (สนามของ "ทฤษฎี" ควอนตัม: กลูออน สนามฮิกส์ และ an.) ฟิสิกส์ยังไม่ได้กำหนดไว้ (แต่ในคณิตศาสตร์สามารถมีได้มากเท่าที่คุณต้องการ) ). การดำรงอยู่ในธรรมชาติของปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งและอ่อนแอเชิงสมมุติฐานซึ่งสมมุติฐานโดยทฤษฎีควอนตัม - ไม่ได้รับการพิสูจน์และได้รับการพิสูจน์โดยความปรารถนาของโมเดลมาตรฐานเท่านั้น การโต้ตอบเชิงสมมุติเหล่านี้เป็นเพียงการคาดเดาเท่านั้น - ในธรรมชาติมีแรงนิวเคลียร์ซึ่งลดลงเหลือ (มีอยู่จริงในธรรมชาติ) ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าของนิวคลีออนในนิวเคลียสของอะตอม แต่ความไม่แน่นอนของอนุภาคมูลฐานนั้นพิจารณาจากการมีช่องสลายและการไม่มีการห้ามในส่วนนั้น ของกฎแห่งธรรมชาติ และไม่เกี่ยวอะไรกับปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแออย่างเหลือเชื่อ
การมีอยู่ตามธรรมชาติขององค์ประกอบสำคัญของแบบจำลองมาตรฐาน: ควาร์กและกลูออนยังไม่ได้รับการพิสูจน์. สิ่งที่นักฟิสิกส์บางคนตีความในการทดลองว่าเป็นร่องรอยของควาร์ก - อนุญาตให้ตีความทางเลือกอื่นได้ ธรรมชาติถูกจัดเรียงไว้ว่าจำนวนควาร์กสมมุตินั้นใกล้เคียงกับจำนวนคลื่นนิ่งของไฟฟ้ากระแสสลับ สนามแม่เหล็กภายในอนุภาคมูลฐาน - แต่โดยธรรมชาติแล้ว ไม่มีประจุไฟฟ้าที่เป็นเศษส่วนเท่ากับประจุของควาร์กสมมุติ แม้แต่ขนาดของประจุไฟฟ้าไดโพลก็ไม่ตรงกับขนาดของประจุไฟฟ้าในจินตนาการของควาร์กสมมติ และตามที่คุณเข้าใจ หากไม่มีควาร์ก โมเดลมาตรฐานก็ไม่สามารถดำรงอยู่ได้.
จากข้อเท็จจริงที่ว่าในปี 1968 ในการทดลองเกี่ยวกับการกระเจิงแบบไม่ยืดหยุ่นเชิงลึกที่เครื่องเร่งเชิงเส้นสแตนฟอร์ด (SLAC) ได้รับการยืนยันว่าโปรตอนมีโครงสร้างภายในและประกอบด้วยวัตถุสามชิ้น (สอง u- และหนึ่ง d-ควาร์ก - แต่สิ่งนี้ไม่ได้รับการพิสูจน์) ซึ่งต่อมา Richard Feynman เรียก partons ในกรอบของแบบจำลอง parton ของเขา (1969) สามารถสรุปได้อีกอย่างหนึ่ง - ในการทดลองพบว่าคลื่นนิ่งของคลื่นที่สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับกันถูกสังเกตจำนวน antinodes ที่ตรงกันทุกประการ ด้วยจำนวนควาร์กที่ยอดเยี่ยม (พาร์ตอน) และคำกล่าวโอ้อวดของวิกิพีเดียของโลกที่ว่า "ผลรวมของข้อเท็จจริงการทดลองในปัจจุบันไม่ได้ตั้งคำถามถึงความถูกต้องของแบบจำลอง" นั้นเป็นเท็จ
3 รุ่นมาตรฐานและโบซอนเกจ
- การมีอยู่ของเกจโบซอนในธรรมชาติไม่ได้รับการพิสูจน์ - นี่เป็นเพียงสมมติฐานของทฤษฎีควอนตัม (W ± -bosons, Z 0 -boson) เป็นเวกเตอร์มีซอนธรรมดาที่เหมือนกับ D-mesons
- ทฤษฎีควอนตัมจำเป็นต้องมีพาหะของปฏิสัมพันธ์ที่ทฤษฎีดังกล่าวตั้งสมมติฐานไว้ แต่เนื่องจากไม่มีธรรมชาติเช่นนี้ จึงมีการใช้โบซอนที่เหมาะสมที่สุดและมีความสามารถที่จะเป็นพาหะของปฏิสัมพันธ์สมมุติฐานที่ต้องการได้
4 รุ่นมาตรฐานและกลูออน
ความจริงก็คือด้วยกลูออนสมมุติ แบบจำลองมาตรฐานจึงกลายเป็นเรื่องน่าอาย
จำได้ว่ากลูออนคืออะไร - สิ่งเหล่านี้เป็นอนุภาคมูลฐานสมมุติที่รับผิดชอบปฏิกิริยาของควาร์กสมมุติ ในทางคณิตศาสตร์ กลูออนเป็นเวคเตอร์เกจโบซอนที่รับผิดชอบปฏิกิริยาระหว่างสีที่รุนแรงตามสมมุติฐานระหว่างควาร์กสมมุติในโครโมไดนามิกส์ควอนตัม ในกรณีนี้ กลูออนสมมุตินั้นสันนิษฐานว่าตัวเองมีประจุสี จึงไม่ได้เป็นเพียงพาหะของปฏิกิริยารุนแรงเชิงสมมุติเท่านั้น แต่ยังมีส่วนร่วมในพวกมันด้วย กลูออนสมมุติฐานคือควอนตัมของสนามเวกเตอร์ในโครโมไดนามิกส์ควอนตัม ไม่มีมวลนิ่ง และมีหน่วยการหมุน (เหมือนโฟตอน) นอกจากนี้ กลูออนสมมุติยังเป็นปฏิปักษ์ของมันเอง
ดังนั้นจึงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่ากลูออนมีหน่วยการหมุน (เหมือนโฟตอน) และเป็นปฏิปักษ์ของมันเอง - ดังนั้น: ตามกลศาสตร์ควอนตัมและไฟฟ้าไดนามิกแบบคลาสสิก (และทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐาน ซึ่งทำให้พวกมันทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ร่วมกัน) ซึ่งกำหนดสเปกตรัมของอนุภาคมูลฐานในธรรมชาติ - เพื่อให้มีหน่วยหมุน (เช่น โฟตอน) และเป็นปฏิปักษ์กับตัวมันเอง อนุภาคในธรรมชาติเพียงอนุภาคเดียวเท่านั้นที่เป็นโฟตอน แต่มันถูกครอบครองโดยปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าแล้ว อนุภาคมูลฐานอื่นๆ ทั้งหมดที่มีหน่วยหมุนคือเวกเตอร์มีซอนและสภาวะตื่นเต้น แต่อนุภาคเหล่านี้เป็นอนุภาคมูลฐานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ซึ่งแต่ละอนุภาคมีปฏิปักษ์ของตัวเอง
และถ้าเราระลึกได้ว่าเวกเตอร์มีซอนทั้งหมดมีมวลนิ่งที่ไม่เป็นศูนย์ (ผลจากค่าไม่เป็นศูนย์ของเลขควอนตัม L ของทฤษฎีสนาม) ก็ไม่มีเวกเตอร์มีซอน (อนุภาคที่มีการหมุนจำนวนเต็ม) ใดที่เยี่ยมยอดได้ กลูออนจะเหมาะสมในทางใดทางหนึ่ง ไม่มีอนุภาคมูลฐานที่มีหน่วยหมุนตามธรรมชาติอีกต่อไป โดยธรรมชาติแล้ว ระบบที่ซับซ้อนสามารถดำรงอยู่ได้ ซึ่งประกอบด้วยเลปตอนหรือแบริออนจำนวนคู่! แต่อายุขัยของการก่อตัวของอนุภาคมูลฐานดังกล่าวจะน้อยกว่าอายุขัยของฮิกส์โบซอนที่น่าทึ่งมาก หรือก็คือเวกเตอร์มีซอนนั่นเอง ดังนั้นจึงไม่สามารถพบกลูออนสมมุติได้ในธรรมชาติ ไม่ว่าจะค้นหาพวกมันมากแค่ไหนและใช้เงินหลายพันล้านยูโรหรือดอลลาร์สหรัฐฯ ในการค้นหาอนุภาคมหัศจรรย์ก็ตาม และหากมีการได้ยินคำกล่าวเกี่ยวกับการค้นพบของพวกเขาที่ไหนสักแห่ง สิ่งนี้จะไม่สอดคล้องกับความเป็นจริง
ดังนั้นจึงไม่มีสถานที่ในธรรมชาติสำหรับกลูออน. หลังจากสร้างเทพนิยายเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงแทนที่จะเป็นพลังนิวเคลียร์ที่มีอยู่จริงในธรรมชาติโดยการเปรียบเทียบกับปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า "ทฤษฎีควอนตัม" และ "แบบจำลองมาตรฐาน" มั่นใจในความผิดพลาดของพวกเขาจึงขับรถพาตัวเองไปสู่ความตาย จบ. - บางทีอาจถึงเวลาที่ต้องหยุดและหยุดเชื่อในเทพนิยายทางคณิตศาสตร์
5 รูปแบบมาตรฐานและกฎการอนุรักษ์พลังงาน
การใช้อันตรกิริยาของอนุภาคมูลฐานผ่านการแลกเปลี่ยนอนุภาคเสมือนถือเป็นการละเมิดกฎการอนุรักษ์พลังงานโดยตรงและการยักย้ายทางคณิตศาสตร์ใด ๆ เหนือกฎของธรรมชาติในวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ ธรรมชาติและโลกเสมือนจริงของคณิตศาสตร์เป็นสองสิ่ง รอบโลก: เรื่องจริงและเรื่องสมมติ - โลกแห่งเทพนิยายทางคณิตศาสตร์
กลูออน - ผู้ให้บริการสมมุติฐานของปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งในเชิงสมมุติของควาร์กสมมุติ ซึ่งมีความสามารถที่ยอดเยี่ยมในการสร้างกลูออนใหม่จากความว่างเปล่า (จากสุญญากาศ) (ดูการจำกัดบทความ) โดยเพิกเฉยต่อกฎการอนุรักษ์พลังงานอย่างเปิดเผย
ดังนั้น, แบบจำลองมาตรฐานขัดแย้งกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน.
6 รุ่นมาตรฐานและแม่เหล็กไฟฟ้า
แบบจำลองมาตรฐานถูกบังคับให้รับรู้ถึงการมีอยู่ของสนามไฟฟ้าไดโพลคงที่ในอนุภาคมูลฐานโดยไม่รู้ตัว ซึ่งได้รับการยืนยันโดยทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐาน แบบจำลองมาตรฐานยืนยันว่าอนุภาคมูลฐานประกอบด้วยควาร์กสมมุติฐาน ซึ่ง (ตามแบบจำลองมาตรฐาน) เป็นตัวพาประจุไฟฟ้า แบบจำลองมาตรฐานจึงรับรู้ถึงการมีอยู่ภายในโปรตอน นอกเหนือจากบริเวณที่มีประจุไฟฟ้าบวกแล้ว ยังรวมถึงบริเวณที่มี ประจุไฟฟ้าลบ และการมีอยู่ของบริเวณคู่ที่มีประจุไฟฟ้าตรงกันข้าม ประจุ และสำหรับนิวตรอน "เป็นกลาง" ทางไฟฟ้า น่าแปลกที่ขนาดของประจุไฟฟ้าในบริเวณเหล่านี้เกือบจะใกล้เคียงกับขนาดของประจุไฟฟ้าที่เกิดจากทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐาน
ดังนั้นแบบจำลองมาตรฐานจึงสามารถอธิบายประจุไฟฟ้าภายในของแบริออนที่มีประจุเป็นกลางและมีประจุบวกได้ดี แต่สำหรับแบริออนที่มีประจุลบ จะทำให้เกิดไฟผิดพลาดขึ้น เนื่องจากควาร์กสมมุติที่มีประจุลบมีประจุ –e/3 ควาร์กที่มีประจุลบสามตัวจึงจำเป็นต้องได้รับประจุทั้งหมดเป็น –e และสนามไฟฟ้าไดโพลที่คล้ายคลึงกับสนามไฟฟ้าของโปรตอนจะไม่ทำงาน แน่นอนว่าเราสามารถใช้แอนติควาร์กได้ แต่แทนที่จะใช้แบริออน เราก็จะได้แอนติ-แบริออนแทน ดังนั้น "ความสำเร็จ" ของแบบจำลองมาตรฐานในการอธิบายสนามไฟฟ้าของแบริออนจึงจำกัดอยู่เพียงแบริออนที่มีประจุเป็นกลางและมีประจุบวกเท่านั้น
หากคุณดูโครงสร้างควาร์กสมมุติของมีซอนที่มีการหมุนเป็นศูนย์ สนามไดโพลไฟฟ้าจะได้รับเฉพาะสำหรับมีซอนที่เป็นกลางเท่านั้น และมีซอนที่มีประจุไม่สามารถสร้างสนามไดโพลไฟฟ้าจากควาร์กสมมุติสองตัวได้ - ประจุไม่อนุญาต ดังนั้น เมื่ออธิบายสนามไฟฟ้าของมีซอนที่มีการหมุนเป็นศูนย์ จะได้เฉพาะแบบจำลองมาตรฐานเท่านั้น สนามไฟฟ้ามีซอนที่เป็นกลาง ในกรณีนี้ ขนาดของประจุไฟฟ้าในบริเวณไดโพลเกือบจะใกล้เคียงกับขนาดของประจุไฟฟ้าที่เกิดจากทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐาน
แต่มีอนุภาคมูลฐานอีกกลุ่มหนึ่งที่เรียกว่าเวกเตอร์มีซอน ซึ่งเป็นมีซอนที่มีหน่วยหมุน ซึ่งแต่ละอนุภาคจำเป็นต้องมีปฏิปักษ์ของตัวเอง ผู้ทดลองได้เริ่มค้นพบพวกมันในธรรมชาติแล้ว แต่แบบจำลองมาตรฐานเพื่อไม่ให้เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของพวกเขา เลือกที่จะติดป้ายกำกับบางส่วนว่าเป็นพาหะของการโต้ตอบที่มันประดิษฐ์ขึ้น (การหมุนจะเท่ากับหนึ่ง - นั่นคือสิ่งที่คุณต้องการ) . ที่นี่ โมเดลมาตรฐานได้รับเฉพาะสนามไฟฟ้าของมีซอนที่เป็นกลาง เนื่องจากจำนวนควาร์กไม่เปลี่ยนแปลง (การหมุนของพวกมันถูกหมุนเพียงเพื่อที่จะไม่ลบ แต่เพิ่มเข้าไป)
เรามาสรุปผลลัพธ์ระดับกลางกันดีกว่า ความสำเร็จของแบบจำลองมาตรฐานในการอธิบายโครงสร้างของสนามไฟฟ้าของอนุภาคมูลฐานกลับกลายเป็นว่าไม่เต็มใจ เป็นที่เข้าใจได้: ความพอดีในที่หนึ่งคลานออกไปพร้อมกับความคลาดเคลื่อนในอีกที่หนึ่ง
ตอนนี้เกี่ยวกับมวลของควาร์กสมมุติ หากเรารวมมวลของควาร์กสมมุติในหน่วยมีซอนหรือแบริออน เราจะได้เปอร์เซ็นต์เล็กน้อยของมวลที่เหลือของอนุภาคมูลฐาน ด้วยเหตุนี้ แม้จะอยู่ในกรอบของแบบจำลองมาตรฐาน ภายในอนุภาคมูลฐานก็มีมวลที่ไม่ใช่ควาร์ก ซึ่งมากกว่ามูลค่ารวมของมวลของควาร์กสมมุติทั้งหมดของมันมาก ดังนั้น คำกล่าวของแบบจำลองมาตรฐานที่ว่าอนุภาคมูลฐานประกอบด้วยควาร์กจึงไม่เป็นความจริง ภายในอนุภาคมูลฐานมีปัจจัยที่ทรงพลังมากกว่าควาร์กสมมุติ ซึ่งสร้างค่าหลักของมวลความโน้มถ่วงและแรงเฉื่อยของอนุภาคมูลฐาน ทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐานร่วมกับทฤษฎีความโน้มถ่วงของอนุภาคมูลฐานกำหนดว่าเบื้องหลังทั้งหมดนี้คือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับโพลาไรซ์ของคลื่นที่สร้างคุณสมบัติคลื่นของอนุภาคมูลฐานซึ่งกำหนดพฤติกรรมทางสถิติของพวกมันและแน่นอนกลศาสตร์ควอนตัม
อีกสักครู่หนึ่ง เพราะเหตุใด ในระบบที่ผูกมัดของอนุภาคสองตัว (ควาร์ก) ที่มีการหมุนของจำนวนครึ่งจำนวนเต็ม การหมุนของอนุภาคจะต้องขนานกัน (ความจำเป็นในการทำเช่นนี้ในแบบจำลองมาตรฐานเพื่อให้ได้การหมุนของมีซอนจึงยังไม่ถือเป็นกฎ ของธรรมชาติ) การหมุนของอนุภาคที่มีปฏิกิริยาโต้ตอบสามารถขนานกันได้จากนั้นคุณจะได้รับมีซอนซ้ำกัน แต่ด้วยการหมุนครั้งเดียวและมวลนิ่งที่แตกต่างกันเล็กน้อยซึ่งธรรมชาติไม่ได้สร้างขึ้นโดยธรรมชาติ - มันไม่สนใจความต้องการของมาตรฐาน โมเดลที่มีเทพนิยาย ฟิสิกส์รู้ถึงปฏิสัมพันธ์โดยอาศัยการพึ่งพาการหมุน - สิ่งเหล่านี้คือปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็ก ดังนั้นจึงไม่มีใครชื่นชอบใน "ทฤษฎี" ควอนตัม ซึ่งหมายความว่าหากควาร์กสมมุตินั้นมีอยู่ในธรรมชาติ ปฏิกิริยาของพวกมันจะเป็นแม่เหล็ก (โดยธรรมชาติแล้ว ฉันจำกลูออนที่ยอดเยี่ยมไม่ได้) ปฏิกิริยาเหล่านี้สร้างแรงดึงดูดสำหรับอนุภาคที่มีโมเมนต์แม่เหล็กตรงกันข้าม (และด้วยเหตุนี้ จึงมีการหมุนขนานกัน หากเวกเตอร์ของแม่เหล็ก โมเมนต์และการหมุนขนานกัน) และไม่อนุญาตให้สร้างสถานะที่ถูกผูกไว้ของอนุภาคคู่ที่มีโมเมนต์แม่เหล็กคู่ขนาน (การวางแนวการหมุนแบบขนาน) เพราะจากนั้นแรงดึงดูดก็กลายเป็นแรงผลักกันแบบเดียวกัน แต่หากพลังยึดเหนี่ยวของทั้งคู่ ช่วงเวลาแห่งแม่เหล็กเป็นค่าที่แน่นอน (0.51 MeV สำหรับ π ± และ 0.35 MeV สำหรับ π 0) จากนั้นในสนามแม่เหล็กของอนุภาคเองพลังงานคือ (ประมาณ) ลำดับความสำคัญที่ใหญ่กว่าและด้วยเหตุนี้มวลที่สอดคล้องกับมัน - มวลแม่เหล็กไฟฟ้า ของสนามแม่เหล็กคงที่
เมื่อยอมรับว่ามีสนามไฟฟ้าไดโพลในอนุภาคมูลฐาน โมเดลมาตรฐานก็ลืมเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของอนุภาคมูลฐาน ซึ่งการมีอยู่ของมันได้รับการพิสูจน์แล้วจากการทดลอง และค่าของโมเมนต์แม่เหล็กของอนุภาคมูลฐานถูกวัดด้วย ความแม่นยำสูง
ความไม่สอดคล้องกันระหว่างแบบจำลองมาตรฐานกับสนามแม่เหล็กจะเห็นได้ชัดเจนในตัวอย่างของไพ-มีซอน ดังนั้น ควาร์กสมมุติจึงมีประจุไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีสนามไฟฟ้าคงที่ด้วย และพวกมันก็มีสนามแม่เหล็กคงที่ด้วย ตามกฎหมายของพลศาสตร์ไฟฟ้าคลาสสิกซึ่งยังไม่ถูกยกเลิก สนามเหล่านี้มีพลังงานภายใน และด้วยเหตุนี้มวลจึงสอดคล้องกับพลังงานนี้ ดังนั้นมวลแม่เหล็กรวมของสนามแม่เหล็กคงที่ของควาร์กสมมุติที่มีประจุ π ± -มีซอน เท่ากับ 5.1 MeV (จาก 7.6 MeV) และสำหรับ π 0 -มีซอน 3.5 MeV (จาก 4 MeV) ลองเพิ่มมวลไฟฟ้าของสนามไฟฟ้าคงที่ของอนุภาคมูลฐานลงในมวลนี้เพราะมันแตกต่างจากศูนย์เช่นกัน เมื่อขนาดเชิงเส้นของประจุลดลง พลังงานของสนามเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และอย่างรวดเร็วมากก็มาถึงช่วงเวลาที่พลังงานภายในทั้งหมด 100% ของควาร์กสมมุตินั้นกระจุกตัวอยู่ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าคงที่ของมัน สิ่งที่เหลืออยู่สำหรับควาร์กก็คือคำตอบ: ไม่มีอะไร ซึ่งเป็นสิ่งที่ทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐานอ้าง และ "ร่องรอยของควาร์กสมมุติ" ที่ถูกกล่าวหาว่าสังเกตได้กลายมาเป็นร่องรอยของคลื่นนิ่งของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับซึ่งจริงๆ แล้วเป็น แต่มีคุณลักษณะอย่างหนึ่งคือ คลื่นนิ่งของคลื่นที่สลับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งแบบจำลองมาตรฐานเรียกว่า "ควาร์ก" ไม่สามารถสร้างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กคงที่ที่อนุภาคมูลฐานมีได้) ดังนั้นเราจึงได้ข้อสรุปว่าไม่มีควาร์กในธรรมชาติ และอนุภาคมูลฐานประกอบด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับที่มีโพลาไรซ์เป็นขั้ว เช่นเดียวกับสนามไฟฟ้าและแม่เหล็กไดโพลคงที่ที่เกี่ยวข้องกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐานอ้าง
ด้วยค่ามวล แบบจำลองมาตรฐานกำหนดว่าไพเมซอนทั้งหมดมีพลังงานภายในตกค้าง ซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลของทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐานเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับคลื่นที่อยู่ภายในอนุภาคมูลฐาน แต่ถ้ามากกว่า (95-97)% ของพลังงานภายในของอนุภาคมูลฐานไม่มีลักษณะเป็นควาร์กและกระจุกอยู่ในคลื่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับ และพลังงานที่เหลือ (3-5)% มาจากควาร์กสมมุติ (80 -90)% มีความเข้มข้นในสนามไฟฟ้าและแม่เหล็กคงที่ของอนุภาคมูลฐาน จากนั้นการยืนยันที่ไม่มีหลักฐานว่าอนุภาคมูลฐานเหล่านี้ประกอบด้วยควาร์กที่ไม่พบในธรรมชาติ - ดูน่าตลก แม้จะอยู่ภายในกรอบของแบบจำลองมาตรฐานก็ตาม
องค์ประกอบควาร์กของโปรตอนในรุ่นมาตรฐานกลายเป็นเรื่องน่าเสียดายยิ่งกว่าเดิม มวลรวมของยูควาร์ก 2 ตัวและดีควาร์กหนึ่งตัวมีค่าเท่ากับ 8.81 MeV ซึ่งน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ของมวลโปรตอนนิ่ง (938.2720 MeV) นั่นคือ 99 เปอร์เซ็นต์ของโปรตอนมีบางสิ่งที่สร้างมวลความโน้มถ่วงและแรงเฉื่อยหลักพร้อมกับแรงนิวเคลียร์ของมัน และสิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้องกับควาร์ก แต่สำหรับเรา ด้วยความดื้อรั้นที่คู่ควร ใช้ดีที่สุดให้เล่าเรื่องราวทางวิทยาศาสตร์หลอกต่อไปว่าโปรตอนควรจะประกอบด้วยควาร์ก ซึ่งไม่สามารถพบได้ในธรรมชาติ แม้ว่าจะใช้ความพยายามและทรัพยากรทางการเงินไปจนหมดแล้ว และต้องการให้เราเชื่อกลโกงนี้ - คณิตศาสตร์สามารถแต่ง FAIRY TALE และส่งต่อเป็นความสำเร็จ "สูงสุด" ของ "วิทยาศาสตร์" ถ้าคุณใช้วิทยาศาสตร์ ค่าคงที่ของมันจะขึ้นอยู่กับการคำนวณของสนามโปรตอนโดยใช้ทฤษฎีสนาม สนามไฟฟ้ามีพลังงาน 3.25 MeV และพลังงานที่เหลือสำหรับมวลของควาร์กสมมุตินั้นยืมมาจากสนามแม่เหล็กคงที่ของโปรตอนที่ทรงพลังกว่ามาก ซึ่งสร้างแรงนิวเคลียร์ของมัน
7 แบบจำลองมาตรฐานและทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐาน
- ทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐานปฏิเสธการมีอยู่ของควาร์กและกลูออนที่ไม่พบในธรรมชาติ ปฏิเสธการดำรงอยู่ของปฏิกิริยาระหว่างกันอย่างแรงและอ่อนในสมมุติฐาน (สมมุติฐานโดยทฤษฎีควอนตัม) และความสอดคล้องของสมมาตรรวมกับความเป็นจริง
- เทาเลปตันเป็นสถานะตื่นเต้นของมิวออน และนิวทริโนของมันคือสถานะตื่นเต้นของมิวออนนิวตริโน
- (W ± -bosons, Z 0 -boson) เป็นเวกเตอร์มีซอนธรรมดา และไม่ใช่พาหะของปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการละเลยกฎการอนุรักษ์พลังงาน เช่นเดียวกับกฎธรรมชาติอื่น ๆ
- โฟตอนมีอยู่ในธรรมชาติในสภาวะจริงเท่านั้น สถานะเสมือนของอนุภาคมูลฐานคือการบิดเบือนกฎธรรมชาติทางคณิตศาสตร์
- แรงนิวเคลียร์จะลดลงตามปฏิกิริยาของสนามแม่เหล็กของนิวคลีออนในโซนใกล้เป็นหลัก
- สาเหตุของการสลายตัวของอนุภาคมูลฐานที่ไม่เสถียรนั้นขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของช่องการสลายตัวและกฎแห่งธรรมชาติ อนุภาคมูลฐาน เช่น อะตอมหรือนิวเคลียส มีแนวโน้มที่จะอยู่ในสถานะที่มีพลังงานต่ำที่สุด มีเพียงความเป็นไปได้เท่านั้นที่แตกต่างกัน
- พื้นฐานของสิ่งที่เรียกว่า "การสั่นของนิวตริโน" หรือปฏิกิริยาที่ค่อนข้างเป็นคือความแตกต่างของมวลที่เหลือซึ่งนำไปสู่การสลายของมวลที่หนักกว่านั่นคือมิวออนนิวตริโน โดยทั่วไปแล้ว การเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งของอนุภาคมูลฐานหนึ่งไปสู่อีกอนุภาคหนึ่งนั้นขัดแย้งกับกฎของแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎการอนุรักษ์พลังงาน - นิวทริโนประเภทต่างๆ มีชุดของเลขควอนตัมต่างกัน ผลที่ตามมาคือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของพวกมันต่างกัน จึงมีพลังงานภายในทั้งหมดต่างกัน และด้วยเหตุนี้ มวลนิ่งจึงต่างกัน น่าเสียดายที่การบิดเบือนกฎธรรมชาติทางคณิตศาสตร์ได้กลายเป็นบรรทัดฐานของทฤษฎีเทพนิยายและแบบจำลองฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 20
8 อนุภาคในฟิสิกส์ผ่านสายตาวิกิพีเดียของโลก เมื่อต้นปี 2560
นี่คือลักษณะของอนุภาคในฟิสิกส์จากมุมมองของโลก Wikipedia: 
ฉันซ้อนสีสองสามสีในภาพนี้ ซึ่งมองข้ามไปตามความเป็นจริง เพราะมันต้องมีการเพิ่มเติม เป็นสีเขียวสิ่งที่เน้นคือสิ่งที่เป็นจริง ปรากฏออกมาเล็กน้อย แต่นี่คือทั้งหมดที่พบว่าเชื่อถือได้ สีที่สว่างกว่าจะเน้นถึงสิ่งที่อยู่ในธรรมชาติเช่นกัน แต่พวกมันพยายามจะพัดเข้ามาหาเราเหมือนอย่างอื่น สิ่งสร้างสรรค์ไร้สีทั้งหมดมาจากโลกแห่งเทพนิยาย และตอนนี้ส่วนเพิ่มเติมนั้นเอง:
- ความจริงที่ว่าไม่มีควาร์กในธรรมชาติ ผู้สนับสนุนโมเดลมาตรฐานเองก็ไม่ต้องการที่จะรู้ ทำให้เราหลุดพ้นจากเทพนิยายใหม่ๆ เพื่อ "ยืนยัน" การมองไม่เห็นของควาร์กในการทดลอง
- จากสถานะพื้นของเลปตัน ตามทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐาน มีเพียงอิเล็กตรอนที่มีมิวออนซึ่งมีนิวตริโนและปฏิปักษ์ที่สอดคล้องกันเท่านั้นที่มีอยู่ในธรรมชาติ ค่าการหมุนของเทาว์เลปตันซึ่งเท่ากับ 1/2 ไม่ได้หมายความว่าอนุภาคนี้อยู่ในสถานะพื้นของเลปตัน - พวกมันเพียงแค่มีการหมุนเท่ากัน จำนวนสถานะตื่นเต้นของอนุภาคมูลฐานแต่ละอนุภาคมีค่าเท่ากับอนันต์ ซึ่งเป็นผลมาจากทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐาน นักทดลองได้เริ่มค้นพบพวกมันแล้วและค้นพบสถานะที่น่าตื่นเต้นของอนุภาคมูลฐานอื่นๆ มากมาย ยกเว้นเทาเลปตัน แต่พวกเขาเองก็ยังไม่เข้าใจสิ่งนี้ ความจริงที่ว่าสำหรับบางคน ทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐานจะได้รับการยอมรับ เช่น กระดูกในลำคอ และดียิ่งขึ้นไปอีกหากพวกเขาเรียนรู้ใหม่
- ไม่มีเกจโบซอนในธรรมชาติ - โดยธรรมชาติแล้ว มีเพียงอนุภาคมูลฐานที่มีหน่วยหมุน: เหล่านี้คือโฟตอนและเวคเตอร์มีซอน (ซึ่งพวกมันชอบส่งต่อในฐานะพาหะของการโต้ตอบที่ยอดเยี่ยม เช่น ปฏิกิริยา "อ่อนแอ") กับสภาวะที่ตื่นเต้น เช่นเดียวกับสภาวะตื่นเต้นครั้งแรกของมีซอน
- ฮิกส์โบซอนที่น่าทึ่งขัดแย้งกับทฤษฎีความโน้มถ่วงของอนุภาคมูลฐาน เราอยู่ภายใต้หน้ากากของฮิกส์โบซอนที่พยายามจะเป่าเวกเตอร์มีซอน
- อนุภาคพื้นฐานไม่มีอยู่ในธรรมชาติ - มีเพียงอนุภาคมูลฐานที่มีอยู่ในธรรมชาติ
- ซุปเปอร์พาร์ทเนอร์ก็มาจากโลกแห่ง FAIRY TALES เช่นเดียวกับอนุภาคพื้นฐานสมมุติอื่นๆ ทุกวันนี้ไม่มีใครเชื่อเรื่องเทพนิยายอย่างสุ่มสี่สุ่มห้าได้ไม่ว่าผู้แต่งจะชื่ออะไรก็ตาม คุณสามารถประดิษฐ์อนุภาคใดก็ได้: "โมโนโพลแม่เหล็ก" ของ Dirac, อนุภาคพลังค์, พาร์ตอน, ประเภทต่างๆควาร์ก สุรา อนุภาค "ปลอดเชื้อ" กราวิตอน (กราวิติโน) ... - นั่นเป็นเพียงหลักฐานที่เป็นศูนย์ - อย่าใส่ใจกับหุ่นจำลองทางวิทยาศาสตร์หลอกใด ๆ ที่จัดทำขึ้นเพื่อความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์
- มีอนุภาคผสมในธรรมชาติ แต่ไม่ใช่แบริออน ไฮเปอร์รอน และมีซอน - สิ่งเหล่านี้ได้แก่ อะตอม นิวเคลียสของอะตอม ไอออน และโมเลกุลของสสารแบริออน รวมถึงสารประกอบของนิวทริโนอิเล็กทรอนิกส์ ที่ปล่อยออกมาจากดวงดาวในปริมาณมหาศาล
- ตามทฤษฎีสนามของอนุภาคมูลฐานในธรรมชาติควรมีการจัดกลุ่มแบริออนที่มีค่าการหมุนครึ่งจำนวนเต็มต่างกัน: 1/2, 3/2, 5/2, 7/2, .... ฉันหวังว่า นักทดลองประสบความสำเร็จในการค้นพบแบริออนด้วยการหมุนครั้งใหญ่
- มีซอนแบ่งออกเป็นแบบธรรมดา (โดยมีการหมุนเป็นศูนย์) โดยมีสถานะตื่นเต้น (ตามประวัติศาสตร์เรียกว่าการสั่นพ้อง) และเป็นเวกเตอร์ (พร้อมการหมุนจำนวนเต็ม) ฟิสิกส์ได้เริ่มค้นพบมีซอนเวกเตอร์ในธรรมชาติแล้ว แม้ว่านักทดลองจะไม่สนใจพวกมันอย่างเห็นได้ชัดก็ตาม
- อะตอมแปลกปลอมที่สร้างขึ้นในช่วงสั้น ๆ ซึ่งอิเล็กตรอนถูกแทนที่ด้วยอนุภาคมูลฐานอื่นที่มีมวลมากกว่า - นี่มาจากโลกของ "นักฟิสิกส์ที่สนุกสนาน" และพวกเขาไม่มีที่ในโลกขนาดใหญ่
- ไม่มีแฮดรอนที่แปลกใหม่ในธรรมชาติ เนื่องจากไม่มีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงในธรรมชาติ (แต่มีเพียงพลังนิวเคลียร์ และแนวคิดเหล่านี้แตกต่างกัน) ดังนั้นจึงไม่มีแฮดรอนในธรรมชาติ รวมถึงวัตถุที่แปลกใหม่ด้วย
วันนี้ก็ชัดเจนว่า เป็นไปไม่ได้ที่จะเชื่อถือข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคมูลฐานที่อยู่ในวิกิพีเดียโลก. เพื่อให้ได้ข้อมูลการทดลองที่เชื่อถือได้อย่างแท้จริง พวกเขาได้เพิ่มข้อความที่ไม่มีมูลของโครงสร้างทางทฤษฎีเชิงนามธรรม ซึ่งถือเป็นความสำเร็จสูงสุดของวิทยาศาสตร์ แต่ในความเป็นจริงแล้ว เทพนิยายทางคณิตศาสตร์ธรรมดาๆ วิกิพีเดียของโลกได้สูญเสียความไว้วางใจในข้อมูลของผู้จัดพิมพ์ที่สร้างรายได้จากวิทยาศาสตร์ ยอมรับบทความเพื่อตีพิมพ์โดยได้รับเงินจากผู้เขียน ดังนั้นผู้ที่มีเงินจึงได้รับการตีพิมพ์ แทนที่จะเป็นผู้ที่มีแนวคิดที่พัฒนาวิทยาศาสตร์ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์ถูกกีดกันในวิกิพีเดียทั่วโลก และเนื้อหาของบทความไม่ได้ถูกควบคุมโดยผู้เชี่ยวชาญ ผู้สนับสนุนเทพนิยายทางคณิตศาสตร์เรียกการต่อสู้กับความเชื่อของพวกเขาว่า "ทางเลือก" อย่างดูถูกโดยลืมไปว่าเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 ฟิสิกส์ของพิภพเล็ก ๆ เกิดขึ้นเป็นทางเลือกแทนความเข้าใจผิดที่เกิดขึ้นในขณะนั้น ในขณะที่ศึกษาพิภพเล็ก ๆ ฟิสิกส์ได้ค้นพบสิ่งใหม่ ๆ มากมาย แต่นอกเหนือจากข้อมูลการทดลองที่แท้จริงแล้ว โครงสร้างทางทฤษฎีเชิงนามธรรมจำนวนมากก็หลั่งไหลเข้าสู่ฟิสิกส์เช่นกัน ศึกษาบางสิ่งของตนเองและวางตัวว่าเป็นความสำเร็จสูงสุดทางวิทยาศาสตร์ บางทีในโลกเสมือนจริงที่สร้างขึ้นโดยสิ่งก่อสร้างทางทฤษฎีเหล่านี้ "กฎของธรรมชาติ" ที่พวกมันประดิษฐ์ขึ้นนั้นใช้ได้ผล แต่ฟิสิกส์ศึกษาธรรมชาติและกฎของมัน และนักคณิตศาสตร์ก็สามารถสนุกสนานได้มากเท่าที่พวกเขาต้องการ วันนี้ ฟิสิกส์แห่งศตวรรษที่ 21 เพียงพยายามชำระล้างตัวเองจากอาการหลงผิดและการหลอกลวงของศตวรรษที่ 20.
9 โมเดลมาตรฐานและลงตัวกับความเป็นจริง
นักทฤษฎีสตริงเมื่อเปรียบเทียบกับแบบจำลองมาตรฐานและการรณรงค์หาทฤษฎีสตริง อ้างว่าแบบจำลองมาตรฐานมีพารามิเตอร์ฟรี 19 ตัวเพื่อให้เหมาะกับข้อมูลการทดลอง
พวกเขาขาดอะไรบางอย่าง เมื่อแบบจำลองมาตรฐานยังคงเรียกว่าแบบจำลองควาร์ก เพียง 3 ควาร์กก็เพียงพอแล้ว แต่เมื่อพัฒนาขึ้น โมเดลมาตรฐานจำเป็นต้องเพิ่มจำนวนควาร์กเป็น 6 (ต่ำ, บน, แปลก, มีเสน่ห์, น่ารัก, จริง) และควาร์กสมมุติแต่ละตัวก็มีสามสีด้วย (r, g, b) - เรา ได้ 6 * 3 = 18 อนุภาคสมมุติ พวกเขายังจำเป็นต้องเพิ่มกลูออน 8 อัน ซึ่งจะต้องมีความสามารถพิเศษที่เรียกว่า "การกักขัง" ควาร์กนางฟ้า 18 ตัวบวกกลูออนนางฟ้า 8 ตัวซึ่งไม่มีสถานที่ในธรรมชาติ - นี่คือวัตถุสมมติ 26 ชิ้นอยู่แล้วยกเว้นพารามิเตอร์การปรับให้เหมาะสมฟรี 19 รายการ – โมเดลเติบโตขึ้นพร้อมกับองค์ประกอบสมมติใหม่เพื่อให้เหมาะกับข้อมูลการทดลองใหม่ แต่การแนะนำสีสำหรับแฟรี่ควาร์กยังไม่เพียงพอ และบางคนก็เริ่มพูดถึงโครงสร้างที่ซับซ้อนของควาร์กแล้ว
การเปลี่ยนแปลงแบบจำลองควาร์กให้เป็นแบบจำลองมาตรฐานเป็นกระบวนการของการปรับตัวให้เข้ากับความเป็นจริง เพื่อหลีกเลี่ยงการล่มสลายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งนำไปสู่การเติบโตที่สูงเกินไปของลากรองจ์:
และไม่ว่าแบบจำลองมาตรฐานจะถูกสร้างขึ้นด้วย "ความสามารถ" ใหม่ ๆ อย่างไร มันก็จะไม่กลายเป็นวิทยาศาสตร์จากสิ่งนี้ - รากฐานเป็นเท็จ
10 ฟิสิกส์ใหม่: แบบจำลองมาตรฐาน - สรุป
แบบจำลองมาตรฐาน (ของอนุภาคมูลฐาน) เป็นเพียงโครงสร้างสมมุติที่ไม่สัมพันธ์กับความเป็นจริงมากนัก:
- ความสมมาตรของโลกของเราด้วยความเคารพต่อการแปลงเกจทั้งสามประเภทยังไม่ได้รับการพิสูจน์
- ควาร์กไม่พบในธรรมชาติไม่ว่าจะมีพลังงานใดก็ตาม - ไม่มีควาร์กในธรรมชาติ;
- กลูออนไม่สามารถมีอยู่ในธรรมชาติได้เลย;
- การมีอยู่ของปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอในธรรมชาติไม่ได้รับการพิสูจน์ และธรรมชาติก็ไม่ต้องการมัน
- พลังอันแข็งแกร่งถูกประดิษฐ์ขึ้นแทนที่จะเป็นพลังนิวเคลียร์ (มีอยู่จริงในธรรมชาติ);
- อนุภาคเสมือนขัดแย้งกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน- กฎพื้นฐานของธรรมชาติ
- การมีอยู่ของเกจโบซอนในธรรมชาติไม่ได้รับการพิสูจน์ - มีเพียงโบซอนในธรรมชาติ
ไม่พบ พิสูจน์ไม่ได้ ฯลฯ นี่ไม่ได้หมายความว่ายังไม่ถูกค้นพบและยังไม่ได้รับการพิสูจน์ - หมายความว่าไม่มีหลักฐานของการดำรงอยู่โดยธรรมชาติขององค์ประกอบสำคัญของแบบจำลองมาตรฐาน ดังนั้นแบบจำลองมาตรฐานจึงตั้งอยู่บนรากฐานปลอมที่ไม่สอดคล้องกับธรรมชาติ ดังนั้นแบบจำลองมาตรฐานจึงเป็นความเข้าใจผิดในวิชาฟิสิกส์ ผู้สนับสนุนโมเดลมาตรฐานต้องการให้ผู้คนเชื่อเรื่องราวของโมเดลมาตรฐานต่อไป ไม่เช่นนั้นพวกเขาจะต้องเรียนรู้ใหม่ พวกเขาเพิกเฉยต่อการวิพากษ์วิจารณ์แบบจำลองมาตรฐาน โดยนำเสนอความคิดเห็นของตนว่าเป็นวิธีแก้ปัญหาของวิทยาศาสตร์ แต่เมื่อความเข้าใจผิดในฟิสิกส์ยังคงถูกทำซ้ำ แม้ว่าวิทยาศาสตร์จะพิสูจน์ความไม่สอดคล้องกัน ความเข้าใจผิดในฟิสิกส์ก็กลายเป็นกลอุบายในฟิสิกส์
ผู้อุปถัมภ์หลักของโมเดลมาตรฐานซึ่งเป็นกลุ่มของสมมติฐานทางคณิตศาสตร์ที่ไม่ได้รับการพิสูจน์ (พูดง่ายๆคือชุดของเทพนิยายทางคณิตศาสตร์หรือตามไอน์สไตน์) ก็สามารถนำมาประกอบกับความเข้าใจผิดในฟิสิกส์: ชุดความคิดบ้าๆ ที่ปรุงจากเศษความคิดที่ไม่ต่อเนื่องกัน") เรียกว่า "ทฤษฎีควอนตัม" ซึ่งไม่ต้องการคำนึงถึงกฎพื้นฐานของธรรมชาติ - กฎการอนุรักษ์พลังงาน ตราบใดที่ทฤษฎีควอนตัมยังคงเลือกสรรคำนึงถึงกฎของธรรมชาติและมีส่วนร่วมในการบิดเบือนทางคณิตศาสตร์ ความสำเร็จแทบจะไม่สามารถนำมาประกอบกับวิทยาศาสตร์ได้ ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์จะต้องดำเนินการภายใต้กฎธรรมชาติอย่างเคร่งครัดหรือเพื่อพิสูจน์ความไม่ถูกต้องของสิ่งนั้น ไม่เช่นนั้นจะเกินขอบเขตของวิทยาศาสตร์
ครั้งหนึ่ง โมเดลมาตรฐานมีบทบาทเชิงบวกในการสะสมข้อมูลการทดลองบนโลกใบเล็ก แต่เวลานั้นได้สิ้นสุดลงแล้ว เนื่องจากได้รับข้อมูลการทดลองและยังคงได้รับโดยใช้แบบจำลองมาตรฐาน คำถามจึงเกิดขึ้นเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือ องค์ประกอบควาร์กของอนุภาคมูลฐานที่ค้นพบไม่เกี่ยวข้องกับความเป็นจริง - ดังนั้น ข้อมูลการทดลองที่ได้รับโดยใช้แบบจำลองมาตรฐานจำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม นอกกรอบของแบบจำลอง
ในศตวรรษที่ 20 มีการวางความหวังอันยิ่งใหญ่ไว้กับแบบจำลองมาตรฐาน มันถูกนำเสนอว่าเป็นความสำเร็จสูงสุดของวิทยาศาสตร์ แต่ศตวรรษที่ 20 สิ้นสุดลง และด้วยช่วงเวลาแห่งการครอบงำทางฟิสิกส์ของเทพนิยายทางคณิตศาสตร์อีกเรื่องหนึ่ง ที่สร้างขึ้นบนรากฐานที่ผิด ๆ เรียกว่า: "แบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคมูลฐาน" ทุกวันนี้ การเข้าใจผิดของโมเดลมาตรฐานไม่ได้ถูกสังเกตเห็นโดยผู้ที่ไม่ต้องการสังเกตเห็น
วลาดิมีร์ โกรูโนวิช
