35. Единые теории

Единая теория предполагает сведение всего многообразия природы к самому минимальному числу фундаментальных концепций (составных элементов материи и фундаментальных взаимодействий). В идеале это один сорт частиц, подверженных одному фундаментальному взаимодействию.

(к примеру: Эйнштейн работал над единой теорией Гравит-го и Эл.-Магн. полей)

Переносчики слабого взаимодействия.

Все фундам-е взаимод-я носят обменный хар-р, и единая теория предполагает, что все они – конкретные проявления некоего единого механизма.

Напр., в Тео ЭлектроСлабого взмд-я обмен промежуточными бозонами W^(+), W^(-), Z^(0) приводит  к слабому взмд-ю, а обмен фотонами g - к Э-М взмд-ю. При энергиях, гораздо больших Е~m_W*c^2~100 ГэВ разница м/у бозонами и фотонами во многом стирается, а вместе с этим и разница м/у Э-М и слабым взмд-ями.

"Великое объединение".Количество фундаментальных бозонов и фермионов в рамках Теории Великого Объединения (ТВО).

Сейчас создаётся единая теория слабого, Э-М и сильного взмд-ий, кот-е рассм-ся как проявления одного электроядерного взмд-я. Это есть Великое Объединение (Великий Синтез). { Надежда на её создание основана на том, что константы различных взмд-ий при энергиях  ~10^(15)-10^(16) ГэВ “сбегаются” к общему зачению α_(GU)≈1/40 , где GU – Grand Unification} Создающаяся единая теория всех четырёх взмд-ий, включая Гравитационное, называется Расширенной Супергравитацией.

В простейшей версии ТВО (SU(5)-модель) фундам-ми фермионами явл-ся известные 6 кварков и 6 лептонов, а к уже известным 4 фунд-м бозонам добавлются 2 новых – преносчики сил Великого  объединения – бозоны X и Y, со спинами =1, и эл. зарядами +4/3e и +1/3e соотв. Полный набор фундам-х частиц:   6 кварков + 6 лептонов + 6 бозонов (с учётом трёх цветовых состояний у бозонов X и Y, а так же наличия античастиц полный набор фундам-х бозов в простейшей версии ТВО – это 24 частицы).

Суперсимметрия и супергравитация - это о чем? Что такое SUSY- теория ?. Ее основные положения.

Суперсимметрия (SUSY) – теоретическая модель, посвящённая объединению сильного, Э-М и слабого взмд-ий с Гравитационным в единое универсальное взмд-е при планковской энергии E_(Pl)=корень(с^5*h(с чертой)/G)≈1.2*10^(19) ГэВ (это комбинация трёх мировых констант: гравит-ой постоянной G, постоянной Планка h(с чертой) и скорости света с). SUSY имеет дело с симметрией м/у фермионами и бозонами (в отличие от Великого объед-я, где симметрия м/у кварками и лептонами). SUSY имеет инвариантность отн-но преобразования изменения спина. В SUSY-моделях фермионы и бозоны собраны в супермультиплеты, т.е. имеют SUSY-партнёров:

Частица

Спин

Частица

Спин

Кварк

½

Скварк

0

Лептон

½

Слептон

0

Нейтрино

½

Снейтрино

0

Фотон

1

Фотино

½

Глюон

1

Глюино

½

W-бозон

1

Вино

½

Z-бозон

1

Зино

½

Хиггс

0

Хиггсино

½

Гравитон

2

гравитино

3/2

(при этом число фунд-х частиц практически удваивается).