Model standardowy w fizyce cząstki elementarne– konstrukcja teoretyczna opisująca oddziaływanie elektromagnetyczne, słabe i silne wszystkich cząstek elementarnych. Model Standardowy nie uwzględnia grawitacji.
Model standardowy składa się z następujących postanowień.
Cząstki nośnika interakcji to:

W przeciwieństwie do oddziaływań elektromagnetycznych i silnych, oddziaływanie słabe może mieszać fermiony różne pokolenia, co prowadzi do niestabilności wszystkich cząstek z wyjątkiem najlżejszych i do takich efektów jak zakłócenie oscylacji neutrin CP.

Do tej pory wszystkie przewidywania Modelu Standardowego potwierdzały się eksperymentalnie, czasem z fantastyczną dokładnością rzędu milionowych części procenta. Tylko w ostatnie lata Zaczęły się pojawiać wyniki, w których przewidywania Modelu Standardowego nieznacznie odbiegały od eksperymentów. Z drugiej strony jest oczywiste, że Model Standardowy nie może być taki ostatnie słowo w fizyce cząstek elementarnych, ponieważ zawiera zbyt wiele parametrów zewnętrznych, a także nie uwzględnia grawitacji. Dlatego poszukiwanie odchyleń od Modelu Standardowego jest jednym z najaktywniejszych obszarów badań ostatnich lat. Oczekuje się, że eksperymenty przy zderzaczu LHC będą w stanie zarejestrować wiele odchyleń od Modelu Standardowego.
Opisuje małe obiekty o dużej energii [Źródło?] Mechanika kwantowa opiera się na następujących zasadach: prawdopodobieństwo - moduł amplitudy, zasada superpozycji, interferencja. Szczególna teoria względności: energia = masa, powstawanie i anihilacja materii. W rezultacie otrzymujemy kwantową teorię pola.
Składnikami hadronów są kwarki: bariony zawierają 3 kwarki, mezony zawierają kwark i antykwark. 6 rodzajów kwarków łączy się w 3 rodziny (pokolenia), z których każda jest bardziej masywna. Kwarki typu górnego (Q = 2/3): u, c, t i kwarki typu dolnego (Q =- 1/3): d, s, b. Według modelu kwarkowego proton składa się z uud, a neutron z udd. Czy został otwarty w latach 50-tych? + +, który ma spin 3/2 i składa się z trzech u-kwarków. Jest to sprzeczne z zasadą Pauliego: ponieważ kwarki są fermionami, nie mogą znajdować się w tym samym stanie kwantowym (przy wszystkich liczbach kwantowych takich samych). Dlatego dodana została kolejna liczba kwantowa (kolejny stopień swobody) – kolor, który może przyjmować wartości: zielony (lub żółty), niebieski i czerwony. Nazwy kolorów dobierane są dla wygody, na zasadzie analogii do optyki. Tej liczby kwantowej nie można zaobserwować w eksperymentach, ponieważ wszystkie obserwowane cząstki są bezbarwne: bariony składają się z trzech kwarków o różnych kolorach - otrzymujemy biały(podobnie jak mieszanie światła), mezony składają się z dwóch kwarków o przeciwnych kolorach (na przykład czerwonym i antyczerwonym). Dział fizyki badający interakcje kolorów nazywa się chromodynamiką kwantową.
Oparty na teorii grup.

Model Standardowy fizyki cząstek elementarnych, lub po prostu Model Standardowy, to ramy teoretyczne w fizyce, które opisują najdokładniej i skutecznie obecna sytuacja cząstki elementarne, ich znaczenie i zachowanie. Model Standardowy nie jest i nie twierdzi, że jest „teorią wszystkiego”, ponieważ nie wyjaśnia ciemnej materii i ciemnej energii ani nie uwzględnia grawitacji. Dalsze potwierdzenia Modelu Standardowego, ze szkodą dla alternatywnego modelu supersymetrii, pojawiają się w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Jednak nie wszyscy fizycy kochają Model Standardowy i życzą mu szybkiego upadku, ponieważ mogłoby to potencjalnie doprowadzić do rozwoju bardziej ogólna teoria wszystko, wyjaśniając czarne dziury i ciemną materię, jednocząc grawitację, mechanikę kwantową i ogólną teorię względności.

Jeśli fizycy cząstek elementarnych postawią na swoim, nowe akceleratory będą mogły pewnego dnia zbadać najbardziej intrygującą cząstkę subatomową w fizyce, bozon Higgsa. Sześć lat po odkryciu tej cząstki w Wielkim Zderzaczu Hadronów fizycy planują nowe, ogromne maszyny, które będą rozciągać się na dziesiątki kilometrów w Europie, Japonii czy Chinach.

Niedawno naukowcy zaczęli mówić o nowym modelu kosmologicznym znanym jako Higgsogenesis. Artykuł opisujący nowy model ukazał się w czasopiśmie Physical Review Lettres. Termin „Higgsogeneza” odnosi się do pierwszego pojawienia się cząstek Higgsa we wczesnym Wszechświecie, podobnie jak bariogeneza odnosi się do pojawienia się barionów (protonów i neutronów) w pierwszych chwilach po Wielki Wybuch. I choć bariogeneza jest procesem dość dobrze zbadanym, higgsogeneza pozostaje czysto hipotetyczna.

Model Standardowy cząstek elementarnych uważany jest za największe osiągnięcie fizyki drugiej połowy XX wieku. Ale co kryje się poza tym?

Model Standardowy (SM) cząstek elementarnych, oparty na symetrii cechowania, jest wspaniałym dziełem Murraya Gell-Manna, Sheldona Glashowa, Stevena Weinberga, Abdusa Salama i całej galaktyki genialnych naukowców. SM doskonale opisuje oddziaływania pomiędzy kwarkami i leptonami w odległościach rzędu 10−17 m (1% średnicy protonu), które można badać przy użyciu nowoczesnych akceleratorów. Jednak już na dystansie 10–18 m zaczyna się ślizgać, a tym bardziej nie zapewnia postępu w kierunku cenionej skali Plancka 10–35 m.

Uważa się, że w tym miejscu wszystkie podstawowe interakcje łączą się w jedność kwantową. SM zostanie kiedyś zastąpiona pełniejszą teorią, która najprawdopodobniej również nie stanie się ostatnią i ostateczną. Naukowcy próbują znaleźć zamiennik Modelu Standardowego. Wiele osób w to wierzy nowa teoria zostanie skonstruowany poprzez rozszerzenie listy symetrii, które stanowią podstawę SM. Jedno z najbardziej obiecujących podejść do rozwiązania tego problemu zostało opracowane nie tylko w związku z problemami SM, ale jeszcze przed jego powstaniem.

Cząstki podlegające statystyce Fermiego-Diraca (fermiony o spinie półcałkowitym) i statystyce Bosego-Einsteina (bozony o spinie całkowitym). W studni energetycznej wszystkie bozony mogą zajmować ten sam najniższy poziom energii, tworząc kondensat Bosego-Einsteina. Fermiony natomiast podlegają zasadzie wykluczenia Pauliego i dlatego dwie cząstki o tych samych liczbach kwantowych (w szczególności o spinach jednokierunkowych) nie mogą zajmować tego samego poziomu energii.

Mieszanka przeciwieństw

Pod koniec lat sześćdziesiątych s. badacz z Wydziału Teoretycznego FIAN Yuri Golfand zasugerował, aby jego student Evgeniy Likhtman uogólnił aparat matematyczny używany do opisu symetrii czterowymiarowej czasoprzestrzeni szczególnej teorii względności (przestrzeń Minkowskiego).

Lichtman odkrył, że symetrie te można połączyć z wewnętrznymi symetriami pól kwantowych o niezerowych spinach. Tworzą się w tym przypadku rodziny (multiplety), które łączą cząstki o tej samej masie i posiadające spin całkowity i półcałkowity (czyli bozony i fermiony). Było to zarówno nowe, jak i niezrozumiałe, ponieważ oboje byli posłuszni różne typy statystyki kwantowe. Bozony mogą gromadzić się w tym samym stanie, a fermiony działają zgodnie z zasadą Pauliego, która surowo zabrania nawet tego rodzaju związków par. Dlatego pojawienie się multipletów bozon-fermion wyglądało na matematyczną egzotykę, niezwiązaną z prawdziwą fizyką. Tak to było postrzegane w FIAN. Później w swoich Wspomnieniach Andriej Sacharow nazwał zjednoczenie bozonów i fermionów świetnym pomysłem, ale wówczas nie wydawało mu się to interesujące.

Poza standardem

Gdzie leżą granice SM? „Model Standardowy zgadza się z prawie wszystkimi danymi uzyskanymi w akceleratorach wysokoenergetycznych. – wyjaśnia czołowy badacz Instytutu Badań Jądrowych Rosyjskiej Akademii Nauk Siergiej Troicki. „Jednak wyniki eksperymentów wskazujące na obecność masy w dwóch typach neutrin, a być może we wszystkich trzech, nie do końca mieszczą się w tych ramach. Fakt ten oznacza, że ​​SM potrzebuje rozbudowy, ale nikt tak naprawdę nie wie czego dokładnie. Dane astrofizyczne wskazują również na niekompletność SM. Ciemna materia, która stanowi ponad jedną piątą masy Wszechświata, składa się z ciężkich cząstek, które nie mieszczą się w SM. Nawiasem mówiąc, dokładniej byłoby nazwać tę materię nie ciemną, ale przezroczystą, ponieważ nie tylko nie emituje światła, ale także go nie pochłania. Co więcej, SM nie wyjaśnia niemal całkowitego braku antymaterii w obserwowalnym Wszechświecie.”
Są też zastrzeżenia natury estetycznej. Jak zauważa Siergiej Troicki, SM jest zaprojektowany bardzo brzydko. Zawiera 19 parametrów numerycznych, które wyznaczane są eksperymentalnie i z punktu widzenia zdrowego rozsądku przyjmują bardzo egzotyczne wartości. Przykładowo, średnie pole Higgsa w próżni, które odpowiada za masy cząstek elementarnych, wynosi 240 GeV. Nie jest jasne, dlaczego parametr ten jest 1017 razy mniejszy niż parametr określający oddziaływanie grawitacyjne. Chciałbym mieć pełniejszą teorię, która pozwoliłaby wyznaczyć tę zależność na podstawie pewnych ogólnych zasad.
SM nie wyjaśnia ogromnej różnicy pomiędzy masami najlżejszych kwarków, z których składają się protony i neutrony, a masą kwarku górnego, która przekracza 170 GeV (pod każdym innym względem nie różni się od masy u- kwark, który jest prawie 10 tysięcy razy lżejszy). Nie jest jeszcze jasne, skąd pochodzą pozornie identyczne cząstki o tak różnych masach.

Lichtman obronił pracę doktorską w 1971 roku, po czym udał się do VINITI i niemal porzucił fizykę teoretyczną. Golfand został wyrzucony z FIAN z powodu redukcji personelu i przez długi czas nie mógł znaleźć pracy. Jednak pracownicy Ukraińskiego Instytutu Fizyki i Technologii Dmitrij Wołkow i Władimir Akułow również odkryli symetrię między bozonami i fermionami, a nawet wykorzystali ją do opisu neutrin. To prawda, że ​​ani Moskale, ani mieszkańcy Charkowa nie zdobyli wówczas laurów. Dopiero w 1989 roku Golfand i Lichtman otrzymali Nagrodę I.E. Akademii Nauk ZSRR w dziedzinie fizyki teoretycznej. Tamma. W 2009 roku nagrodę otrzymali Władimir Akułow (obecnie wykładający fizykę na City University of New York College of Engineering) i Dmitrij Wołkow (pośmiertnie) Nagroda Krajowa Ukraina dla badań naukowych.

Cząstki elementarne Modelu Standardowego dzieli się na bozony i fermiony, zgodnie z rodzajem statystyki. Cząstki złożone - hadrony - mogą podlegać statystyce Bosego-Einsteina (w tym mezony - kaony, piony) lub statystyce Fermiego-Diraca (bariony - protony, neutrony).

Narodziny supersymetrii

Na Zachodzie mieszaniny stanów bozonowych i fermionowych pojawiły się po raz pierwszy w rodzącej się teorii, która wyobrażała sobie cząstki elementarne nie jako obiekty punktowe, ale jako wibracje jednowymiarowych strun kwantowych.

W 1971 roku zbudowano model, w którym każdą wibrację typu bozonowego połączono ze sparowaną z nią wibracją fermionową. To prawda, że ​​\u200b\u200bten model nie zadziałał przestrzeń czterowymiarowa Minkowskiego, ale w dwuwymiarowej czasoprzestrzeni teorii strun. Jednak już w 1973 roku Austriak Julius Wess i Włoch Bruno Zumino zgłosili do CERN (a rok później opublikowali artykuł) o czterowymiarowym modelu supersymetrycznym z jednym bozonem i jednym fermionem. Nie pretendowała do opisu cząstek elementarnych, ale pokazała możliwości supersymetrii na jasnym i niezwykle fizycznym przykładzie. Wkrótce ci sami naukowcy udowodnili, że odkryta przez nich symetria jest rozszerzoną wersją symetrii Golfanda i Lichtmana. Okazało się więc, że w ciągu trzech lat trzy pary fizyków niezależnie od siebie odkryły supersymetrię w przestrzeni Minkowskiego.

Wyniki Wessa i Zumino pobudziły rozwój teorii dotyczących mieszanin bozonów i fermionów. Ponieważ teorie te wiążą symetrie cechowania z symetrią czasoprzestrzeni, nazwano je superprzymiarami, a następnie supersymetrycznymi. Przewidują istnienie wielu cząstek, z których żadna nie została jeszcze odkryta. Czyli supersymetria prawdziwy świat nadal pozostaje hipotetyczny. Ale nawet jeśli istnieje, nie może być rygorystyczny, w przeciwnym razie elektrony naładowałyby swoich bozonowych krewnych o dokładnie tej samej masie, co można łatwo wykryć. Pozostaje założyć, że supersymetryczni partnerzy znanych cząstek są niezwykle masywni, a jest to możliwe tylko w przypadku złamania supersymetrii.

Ideologia supersymetryczna weszła w życie w połowie lat 70. XX wieku, kiedy istniał już Model Standardowy. Naturalnie fizycy zaczęli budować jego supersymetryczne rozszerzenia, czyli innymi słowy wprowadzać do niego symetrie między bozonami i fermionami. Pierwsza realistyczna wersja supersymetrycznego modelu standardowego, zwana Minimalnym Supersymetrycznym Modelem Standardowym (MSSM), została zaproponowana przez Howarda Georgi i Savasa Dimopoulosa w 1981 roku. W rzeczywistości jest to ten sam Model Standardowy ze wszystkimi jego symetriami, ale do każdej cząstki dodawany jest partner, którego spin różni się od jej spinu o ½ - bozon do fermionu i fermion do bozonu.

Dlatego wszystkie interakcje SM pozostają na swoim miejscu, ale są wzbogacane przez interakcje nowych cząstek ze starymi i między sobą. Później powstały bardziej złożone supersymetryczne wersje SM. Wszyscy porównują już znane cząstki z tymi samymi partnerami, ale na różne sposoby wyjaśnić naruszenia supersymetrii.

Cząstki i supercząstki

Nazwy superpartnerów fermionów konstruowane są przy użyciu przedrostka „s” - Selectron, Smuon, Squark. Superpartnerzy bozonów uzyskują końcówkę „ino”: foton – foton, gluon – gluino, Z-bozon – zino, W-bozon – wino, bozon Higgsa – higgsino.

Spin superpartnera dowolnej cząstki (z wyjątkiem bozonu Higgsa) jest zawsze o ½ mniejszy niż jej własny spin. W rezultacie partnerzy elektronu, kwarki i inne fermiony (a także, naturalnie, ich antycząstki) mają spin zerowy, a partnerzy bozonów fotonowych i wektorowych o spinie jednostkowym mają spin połówkowy. Dzieje się tak dlatego, że im większy spin cząstki, tym większą liczbę stanów posiada. Dlatego zastąpienie odejmowania dodawaniem doprowadziłoby do pojawienia się zbędnych superpartnerów.

Po lewej - Model Standardowy (SM) cząstek elementarnych: fermionów (kwarków, leptonów) i bozonów (nośników oddziaływań). Po prawej stronie widać ich superpartnerów w Minimalnym Supersymetrycznym Modelu Standardowym, MSSM: bozony (skwarki, spanyony) i fermiony (superpartnerzy nośników siły). Pięć bozonów Higgsa (oznaczonych na schemacie jednym niebieskim symbolem) również ma swoich superpartnerów – pięcioraczek Higgsino.

Weźmy na przykład elektron. Może znajdować się w dwóch stanach - w jednym jego spin jest skierowany równolegle do pędu, w drugim - antyrównolegle. Z punktu widzenia Modelu Standardowego są to różne cząstki, gdyż nie uczestniczą dokładnie w taki sam sposób w oddziaływaniach słabych. Cząstka o spinie jednostkowym i niezerowej masie może znajdować się w trzech różnych stanach (jak twierdzą fizycy, ma trzy stopnie swobody) i dlatego nie nadaje się na partnera elektronu. Jedynym wyjściem byłoby przypisanie każdemu ze stanów elektronowych jednego superpartnera o spinie zerowym i uznanie tych elektronów za różne cząstki.

Superpartnerzy bozonów Modelu Standardowego powstają w nieco trudniejszy sposób. Ponieważ masa fotonu wynosi zero, to nawet przy spinie jednostkowym ma on nie trzy, ale dwa stopnie swobody. Dlatego łatwo go dopasować do fotonu, superpartnera o półspinie, który podobnie jak elektron ma dwa stopnie swobody. Gluino powstają według tego samego schematu. Sytuacja z Higgsem jest bardziej skomplikowana. W MSSM występują dwa dublety bozonów Higgsa, które odpowiadają czterem superpartnerom – dwóm neutralnym i dwóm odmiennie naładowanym Higgsino. Mieszanka neutralna na różne sposoby z photono i zino i tworzą kwartet fizycznie obserwowalnych cząstek o wspólnej nazwie neutralino. Podobne mieszaniny o dziwnej nazwie chargino (w języku angielskim - chargino) tworzą superpartnerów dodatnich i ujemnych bozonów W oraz par naładowanych Higgsów.

Sytuacja z superpartnerami neutrin również ma swoją specyfikę. Gdyby ta cząstka nie miała masy, jej spin byłby zawsze w kierunku przeciwnym do jej pędu. Dlatego oczekuje się, że bezmasowe neutrino będzie miało jednego partnera skalarnego. Jednak prawdziwe neutrina nadal nie są bezmasowe. Możliwe, że istnieją również neutrina o równoległych pędach i spinach, są one jednak bardzo ciężkie i nie zostały jeszcze odkryte. Jeśli rzeczywiście tak jest, to każdy typ neutrina ma swojego własnego superpartnera.

Według profesora fizyki Uniwersytetu Michigan, Gordona Kane’a, najbardziej uniwersalny mechanizm łamania supersymetrii jest związany z grawitacją.

Jednak wielkość jego udziału w masach supercząstek nie została jeszcze wyjaśniona, a szacunki teoretyków są sprzeczne. Co więcej, nie jest on jedyny. Zatem Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model, NMSSM, wprowadza dwa kolejne bozony Higgsa, które przyczyniają się do masy supercząstek (a także zwiększają liczbę neutralin z czterech do pięciu). Sytuacja ta, zauważa Kane, dramatycznie zwiększa liczbę parametrów uwzględnianych w teoriach supersymetrycznych.

Nawet minimalne rozszerzenie Modelu Standardowego wymaga około stu dodatkowych parametrów. Nie powinno to dziwić, ponieważ wszystkie te teorie wprowadzają wiele nowych cząstek. W miarę udostępniania coraz bardziej kompletnych i spójnych modeli liczba parametrów powinna się zmniejszać. Gdy tylko detektory Wielkiego Zderzacza Hadronów wyłapią supercząstki, nie trzeba długo czekać na nowe modele.

Hierarchia cząstek

Teorie supersymetryczne pozwalają wyeliminować szereg słabości Modelu Standardowego. Profesor Kane podkreśla tajemnicę bozonu Higgsa, zwaną problemem hierarchii..

Cząstka ta zyskuje masę poprzez oddziaływanie z leptonami i kwarkami (tak jak one same zyskują masę poprzez oddziaływanie z polem Higgsa). W Modelu Standardowym wkłady tych cząstek są reprezentowane przez rozbieżne szeregi o nieskończonych sumach. To prawda, że ​​​​wkład bozonów i fermionów ma różne znaki i w zasadzie mogą się prawie całkowicie znosić. Jednakże takie wygaszanie powinno być prawie idealne, ponieważ obecnie wiadomo, że masa Higgsa wynosi zaledwie 125 GeV. Nie jest to niemożliwe, ale jest bardzo mało prawdopodobne.

W przypadku teorii supersymetrycznych nie ma w tym nic złego. W dokładnej supersymetrii wkład zwykłych cząstek i ich superpartnerów powinien całkowicie się znosić. Ponieważ supersymetria zostaje zerwana, kompensacja jest niepełna, a bozon Higgsa uzyskuje skończoną i, co najważniejsze, obliczalną masę. Jeśli masy superpartnerów nie są zbyt duże, należy je mierzyć w granicach od jednej do dwustu GeV, co jest prawdą. Jak wskazuje Kane, fizycy zaczęli poważnie traktować supersymetrię, gdy wykazano, że rozwiązuje ona problem hierarchii.

Na tym możliwości supersymetrii się nie kończą. Z Modelu Standardowego wynika, że ​​w obszarze bardzo wysokich energii oddziaływania silne, słabe i elektromagnetyczne, chociaż mają w przybliżeniu tę samą siłę, nigdy nie ulegają połączeniu. A w modelach supersymetrycznych przy energiach rzędu 1016 GeV taka unifikacja ma miejsce i wygląda znacznie bardziej naturalnie. Modele te oferują również rozwiązanie problemu ciemnej materii. Z supercząstek podczas rozpadu powstają zarówno supercząstki, jak i zwykłe cząstki - naturalnie o mniejszej masie. Jednak supersymetria w odróżnieniu od SM pozwala na szybki rozpad protonu, co na nasze szczęście w rzeczywistości nie następuje.

Proton, a wraz z nim całość otaczający nas świat można zaoszczędzić zakładając, że w procesach z udziałem supercząstek zachowana jest liczba kwantowa R-parzystość, która dla zwykłych cząstek wynosi jeden, a dla superpartnerów minus jeden. W tym przypadku najlżejsza supercząstka powinna być całkowicie stabilna (i elektrycznie obojętna). Z definicji nie może rozpaść się na supercząstki, a zachowanie parzystości R zabrania mu rozpadu na cząstki. Ciemna materia może składać się właśnie z takich cząstek, które powstały bezpośrednio po Wielkim Wybuchu i uniknął wzajemnej anihilacji.

Czekam na eksperymenty

„Na krótko przed odkryciem bozonu Higgsa, w oparciu o M-teorię (najbardziej zaawansowaną wersję teorii strun), jego masę przewidywano z błędem zaledwie dwóch procent! mówi profesor Kane. „Wyliczono także masy elektronów, smuonów i skwarków, które okazały się zbyt duże dla współczesnych akceleratorów – rzędu kilkudziesięciu TeV. Superpartnerzy fotonu, gluonu i innych bozonów cechowania są znacznie lżejsi, dlatego istnieje szansa na ich wykrycie w LHC.”

Oczywiście poprawność tych obliczeń nie jest w żaden sposób gwarantowana: M-teoria to delikatna sprawa. Czy jednak możliwe jest wykrycie śladów supercząstek w akceleratorach? „Masywne supercząstki powinny rozpaść się natychmiast po urodzeniu. Rozpady te zachodzą na tle rozpadów zwykłych cząstek i bardzo trudno je jednoznacznie zidentyfikować – wyjaśnia Dmitrij Kazakow, główny pracownik naukowy Pracowni Fizyki Teoretycznej ZIBJ w Dubnej. „Byłoby idealnie, gdyby supercząstki manifestowały się w wyjątkowy sposób, którego nie da się pomylić z niczym innym, ale teoria tego nie przewiduje.

Musimy przeanalizować wiele różne procesy i poszukaj wśród nich tych, które nie są w pełni wyjaśnione przez Model Standardowy. Poszukiwania te nie zakończyły się jeszcze sukcesem, ale mamy już ograniczenia dotyczące mas superpartnerów. Te, które uczestniczą w silnych oddziaływaniach, powinny ciągnąć co najmniej 1 TeV, podczas gdy masy innych supercząstek mogą wahać się od dziesiątek do setek GeV.

W listopadzie 2012 roku na sympozjum w Kioto zaprezentowano wyniki eksperymentów w LHC, podczas których po raz pierwszy udało się wiarygodnie wykryć bardzo rzadki rozpad mezonu Bs na mion i antymion. Jego prawdopodobieństwo wynosi około trzech miliardowych, co jest zgodne z przewidywaniami SM. Ponieważ oczekiwane prawdopodobieństwo tego rozpadu obliczone na podstawie MSSM mogło być kilkukrotnie wyższe, niektórzy uznali, że supersymetria się skończyła.

Jednak prawdopodobieństwo to zależy od kilku nieznanych parametrów, które mogą mieć duży lub mały udział w ostatecznym wyniku, nadal jest tu wiele niepewności; Dlatego nie wydarzyło się nic strasznego, a pogłoski o śmierci MSSM są mocno przesadzone. Ale to nie znaczy, że jest niezniszczalna. LHC nie pracuje jeszcze z pełną mocą; osiągnie ją dopiero za dwa lata, kiedy energia protonów zostanie zwiększona do 14 TeV. A jeśli wtedy nie będzie żadnych przejawów supercząstek, to MSSM najprawdopodobniej umrze śmiercią naturalną i nadejdzie czas na nowe modele supersymetryczne.

Liczby Grassmanna i supergrawitacja

Jeszcze przed stworzeniem MSSM supersymetrię łączono z grawitacją. Wielokrotne zastosowanie transformacji łączących bozony i fermiony przesuwa cząstkę w czasoprzestrzeni. Umożliwia to powiązanie supersymetrii i deformacji metryki czasoprzestrzeni, które zgodnie z ogólną teorią względności są przyczyną grawitacji. Kiedy fizycy zdali sobie z tego sprawę, zaczęli budować supersymetryczne uogólnienia ogólnej teorii względności, które nazwano supergrawitacją. Ten obszar fizyki teoretycznej aktywnie się rozwija już teraz.
Jednocześnie okazało się, że teorie supersymetryczne wymagają wymyślenia egzotycznych liczb XIX wiek Niemiecki matematyk Hermann Günter Grassmann. Można je dodawać i odejmować jak zwykle, ale iloczyn takich liczb zmienia znak po zmianie układu czynników (dlatego kwadrat i w ogóle dowolna potęga całkowita liczby Grassmanna jest równa zeru). Oczywiście funkcji takich liczb nie da się różniczkować i całkować według standardowych zasad analizy matematycznej; potrzebne są zupełnie inne techniki. I na szczęście dla teorii supersymetrycznych zostały już odkryte. Zostały wynalezione w latach 60. XX wieku przez wybitnego radzieckiego matematyka z Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego Feliksa Berezina, który stworzył nowy kierunek - supermatematykę.

Istnieje jednak inna strategia, niezwiązana z LHC. Podczas gdy w CERN pracowano nad zderzaczem elektronów i pozytonów LEP, poszukiwano najlżejszych z naładowanych supercząstek, z których rozpadów powinni powstać najlżejsi superpartnerzy. Te cząstki prekursorowe są łatwiejsze do wykrycia, ponieważ są naładowane, a najlżejszy superpartner jest neutralny. Eksperymenty w LEP wykazały, że masa takich cząstek nie przekracza 104 GeV. To niewiele, ale są one trudne do wykrycia w LHC ze względu na wysokie tło. Dlatego też rozpoczęto obecnie prace nad budową superpotężnego zderzacza elektronów i pozytonów na potrzeby poszukiwań. Ale to bardzo drogi samochód i na pewno nie zostanie zbudowany w najbliższym czasie.

Zamknięcia i otwarcia

Jednak według Michaiła Shifmana, profesora fizyki teoretycznej na Uniwersytecie w Minnesocie, zmierzona masa bozonu Higgsa jest zbyt duża dla MSSM i model ten najprawdopodobniej jest już zamknięty:

„To prawda, próbują to ratować za pomocą różnych dodatków, ale są tak nieeleganckie, że mają małe szanse na sukces. Możliwe, że inne rozszerzenia będą działać, ale kiedy i jak nie jest jeszcze znane. Ale to pytanie wykracza poza czystą naukę. Obecne finansowanie fizyki wysokich energii opiera się na nadziei na odkrycie czegoś naprawdę nowego w LHC. Jeśli tak się nie stanie, finansowanie zostanie obcięte i nie wystarczy środków na budowę akceleratorów nowej generacji, bez których ta nauka nie będzie mogła się naprawdę rozwijać.” Zatem teorie supersymetryczne nadal są obiecujące, ale nie mogą czekać na werdykt eksperymentatorów.

Nie ma sensu robić ciągle tego samego i oczekiwać innych rezultatów.

Alberta Einsteina

Model Standardowy (cząstek elementarnych)(Angielski) Model standardowy cząstek elementarnych) to konstrukcja teoretyczna, która nie odpowiada naturze, opisująca jeden ze składników oddziaływań elektromagnetycznych sztucznie wyizolowany na oddziaływanie elektromagnetyczne, wyimaginowane słabe i hipotetyczne silne oddziaływanie wszystkich cząstek elementarnych. Model Standardowy nie uwzględnia grawitacji.

Na początek mała dygresja. Teoria pola cząstek elementarnych, działająca w ramach NAUKI, opiera się na fundamencie udowodnionym przez FIZYKĘ:

• elektrodynamika klasyczna,
• Mechanika kwantowa
• Prawa zachowania są podstawowymi prawami fizyki.

Na tym właśnie polega zasadnicza różnica pomiędzy podejściem naukowym stosowanym w teorii pola cząstek elementarnych – prawdziwa teoria musi działać ściśle w ramach praw natury: to jest NAUKA.

Wykorzystywanie cząstek elementarnych, które nie istnieją w przyrodzie, wymyślanie fundamentalnych oddziaływań, które w przyrodzie nie istnieją, lub zastępowanie oddziaływań istniejących w przyrodzie bajecznymi, ignorowanie praw natury, oddawanie się im matematycznym manipulacji (tworząc pozór nauki) - oto mnóstwo BAJK uchodzących za naukę. W rezultacie fizyka wśliznęła się w świat matematycznych baśni. Bajkowe kwarki z bajkowymi gluonami, baśniowe grawitony i bajki z „teorii kwantowej” (udawanej za rzeczywistość) przeniknęły już do podręczników fizyki – czy będziemy oszukiwać dzieci?

Zwolennicy uczciwej Nowej Fizyki próbowali się temu przeciwstawić, ale siły nie były równe. I tak było aż do 2010 roku, przed pojawieniem się teorii pola cząstek elementarnych, kiedy walka o odrodzenie FIZYKI-NAUKI przeniosła się do poziomu otwartej konfrontacji prawdziwej teorii naukowej z matematycznymi bajkami, które zawładnęły fizyką mikroświat (i nie tylko).

Początkowo kwarkowy model hadronów został zaproponowany w 1964 roku niezależnie przez Gellmanna i Zweiga i ograniczał się jedynie do trzech hipotetycznych kwarków i ich antycząstek. Umożliwiło to prawidłowe opisanie znanego wówczas widma cząstek elementarnych, bez uwzględnienia leptonów, które nie mieściły się w proponowanym modelu i dlatego zostały uznane za elementarne, wraz z kwarkami. Ceną za to było wprowadzenie ułamkowych ładunków elektrycznych, które nie występują w przyrodzie. Następnie, w miarę rozwoju fizyki i udostępniania nowych danych eksperymentalnych, model kwarków stopniowo rozrastał się i przekształcał, dostosowując się do nowych danych eksperymentalnych, ostatecznie przekształcając się w Model Standardowy. - Ciekawe, że cztery lata później, w 1968 roku, zacząłem pracować nad koncepcją, która w 2010 roku dała ludzkości Teorię Pola Cząstek Elementarnych, a w 2015 - Teorię Grawitacji Cząstek Elementarnych, przesyłając wiele matematycznych opowieści z fizyki drugiej połowę do archiwów historii rozwoju fizyki XX wieku, w tym do tego.

2 Model Standardowy i podstawowe interakcje
3 Model standardowy i bozony cechowania
4 Model Standardowy i gluony
5 Model Standardowy i Prawo Zachowania Energii
6 Model standardowy i elektromagnetyzm
7 Model standardowy i teoria pola cząstek elementarnych
8 Cząstki w fizyce oczami światowej Wikipedii na początku 2017 roku
9 Model standardowy i dopasowanie do rzeczywistości
10 Nowa fizyka: Model Standardowy – Podsumowanie

1 Podstawowe zasady Modelu Standardowego cząstek elementarnych

Zakłada się, że cała materia składa się z 12 podstawowych cząstek fermionów: 6 leptonów (elektron, mion, lepton taonowy, neutrino elektronowe, neutrino mionowe i neutrino taonowe) oraz 6 kwarków (u, d, s, c, b, t).

Twierdzi się, że kwarki uczestniczą w oddziaływaniach silnych, słabych i elektromagnetycznych (w rozumieniu teorii kwantowej); naładowane leptony (elektron, mion, tau-lepton) - w słabych i elektromagnetycznych; neutrina - tylko w oddziaływaniu słabym.

Postuluje się, że wszystkie trzy typy interakcji powstają w konsekwencji tego, że nasz świat jest symetryczny względem siebie. trzy typy transformacje mierników.

Twierdzi się, że cząstkami przenoszącymi interakcje wprowadzone przez model są:

• 8 gluonów dla hipotetycznego oddziaływania silnego (grupa symetrii SU(3));
• 3 bozony ciężkie (W ± -bozony, Z 0 -bozon) dla hipotetycznego oddziaływania słabego (grupa symetrii SU(2));
• 1 foton dla oddziaływania elektromagnetycznego (grupa symetrii U(1)).

Argumentuje się, że hipotetyczne oddziaływanie słabe może mieszać fermiony różnych generacji, prowadząc do niestabilności wszystkich cząstek oprócz najlżejszych, a także do takich skutków, jak naruszenie CP i hipotetyczne oscylacje neutrin.

2 Model Standardowy i podstawowe interakcje

W rzeczywistości w przyrodzie istnieją następujące rodzaje podstawowych interakcji, a także odpowiadające im pola fizyczne:

Fizyka nie stwierdziła obecności w przyrodzie innych rzeczywiście istniejących podstawowych pól fizycznych, z wyjątkiem oczywiście pól baśniowych (pola „teorii” kwantowej: gluonowej, pola Higgsa itp.) (ale w matematyce może być ich dowolna liczba z nich). Istnienie w przyrodzie hipotetycznego silnego i hipotetycznego słabego oddziaływania postulowanego przez teorię kwantową - nie udowodniono i jest uzasadniony jedynie pragnieniami Modelu Standardowego. Te hipotetyczne interakcje są jedynie spekulacjami. - W przyrodzie istnieją siły jądrowe, które sprowadzają się do (faktycznie występujących w przyrodzie) oddziaływań elektromagnetycznych nukleonów w jądrach atomowych, ale o niestabilności cząstek elementarnych decyduje obecność kanałów rozpadu i brak zakazu wynikającego z praw natury i nie jest w żaden sposób powiązany z bajecznie słabym oddziaływaniem.

Nie udowodniono istnienia w przyrodzie kluczowych elementów Modelu Standardowego: kwarków i gluonów. To, co niektórzy fizycy interpretują w eksperymentach jako ślady kwarków, pozwala na inne alternatywne interpretacje. Natura jest tak skonstruowana, że ​​liczba hipotetycznych kwarków pokrywa się z liczbą fal stojących przemiennego pola elektromagnetycznego wewnątrz cząstek elementarnych. - Ale w naturze nie ma ułamkowego ładunku elektrycznego równego ładunkowi hipotetycznych kwarków. Nawet wielkość dipolowego ładunku elektrycznego nie pokrywa się z wielkością wyimaginowanego ładunku elektrycznego fikcyjnych kwarków. I jak rozumiesz, Bez kwarków Model Standardowy nie może istnieć..

Z faktu, że w 1968 roku eksperymenty z głęboko niesprężystym rozpraszaniem w akceleratorze liniowym Stanforda (SLAC) potwierdziły, że protony mają strukturę wewnętrzną i składają się z trzech obiektów (dwóch kwarków u i jednego kwarku d - ale to NIE zostało udowodnione), które Richard Feynman nazwał później partonami w ramach swojego modelu partonowego (1969), można wyciągnąć jeszcze jeden wniosek - w eksperymentach zaobserwowano fale stojące pola elektromagnetycznego o fali przemiennej, których liczba antywęzłów dokładnie pokrywa się z liczba bajecznych kwarków (partonów). A chełpliwe stwierdzenie światowej Wikipedii, że „cały ogół aktualnych faktów eksperymentalnych nie poddaje w wątpliwość ważności modelu” jest fałszywe.

3 Model standardowy i bozony cechowania

• Istnienie bozonów cechowania w przyrodzie nie zostało udowodnione – są to jedynie założenia teorii kwantowej. (W ± -bozony, Z 0 -bozon) to zwykłe mezony wektorowe, takie same jak D-mezony.
• Teoria kwantowa wymagała nośników postulowanych przez siebie interakcji. Ponieważ jednak w przyrodzie takich bozonów nie było, wybrano najbardziej odpowiednie bozony i przypisano im zdolność do bycia nośnikami wymaganego hipotetycznego oddziaływania.

4 Model Standardowy i gluony

Faktem jest, że przy hipotetycznych gluonach Model Standardowy okazał się kłopotliwy.

Przypomnijmy, czym jest gluon – są to hipotetyczne cząstki elementarne odpowiedzialne za oddziaływania hipotetycznych kwarków. Mówienie język matematyczny gluony to bozony cechowania wektorowego odpowiedzialne za hipotetyczną silną interakcję kolorów między hipotetycznymi kwarkami w chromodynamice kwantowej. W tym przypadku zakłada się, że hipotetyczne gluony same przenoszą ładunek barwny, a zatem są nie tylko nośnikami hipotetycznych silnych oddziaływań, ale także same w nich uczestniczą. Hipotetyczny gluon jest kwantem pola wektorowego w chromodynamice kwantowej, nie ma masy spoczynkowej i ma spin jednostkowy (jak foton). Ponadto hipotetyczny gluon jest swoją własną antycząstką.

Zatem stwierdza się, że gluon ma spin jednostkowy (jak foton) i jest swoją własną antycząstką. - A więc: według Mechanika kwantowa oraz klasyczną elektrodynamikę (oraz Teorię Pola cząstek elementarnych, której udało się sprawić, że współpracowały ze sobą dla wspólnego rezultatu), która określiła widmo cząstek elementarnych w przyrodzie - tylko jedna cząstka elementarna w przyrodzie może mieć spin jednostkowy (jak foton ) i być jej antycząstką - fotonem, ale jest ona już zajęta przez oddziaływania elektromagnetyczne. Wszystkie pozostałe cząstki elementarne o spinie jednostkowym to mezony wektorowe i ich stany wzbudzone, jednak są to zupełnie inne cząstki elementarne, z których każda ma swoją antycząstkę.

A jeśli pamiętamy, że wszystkie mezony wektorowe mają niezerową masę spoczynkową (konsekwencja niezerowej wartości liczby kwantowej L teorii pola), to żaden z mezonów wektorowych (cząstek o spinie całkowitym) nie nadaje się jako bajkowy gluon. Cóż, w przyrodzie NIE ma już cząstek elementarnych o spinie jednostkowym. W przyrodzie mogą istnieć złożone układy składające się z parzystej liczby leptonów, czyli barionów! Ale czas życia takich formacji cząstek elementarnych będzie znacznie krótszy niż czas życia bajecznego bozonu Higgsa – a dokładniej mezonu wektorowego. Dlatego hipotetycznych gluonów nie można znaleźć w przyrodzie, niezależnie od tego, jak bardzo się ich poszukuje i ile miliardów euro lub dolarów wydano na poszukiwanie bajecznych cząstek. A jeśli gdzieś znajduje się stwierdzenie o ich odkryciu, NIE będzie ono odpowiadać rzeczywistości.

Dlatego w przyrodzie nie ma miejsca na gluony. Stworzywszy bajkę o silnym oddziaływaniu, zamiast rzeczywiście istniejących w przyrodzie sił nuklearnych, przez analogię do oddziaływania elektromagnetycznego, „Teoria Kwantowa” i „Model Standardowy”, mając pewność swojej nieomylności, wpędziły się w Ślepy UKŁAD. - Może więc czas przestać wierzyć w matematyczne Opowieści.

5 Model Standardowy i Prawo Zachowania Energii

Realizacja oddziaływań cząstek elementarnych poprzez wymianę cząstek wirtualnych bezpośrednio narusza prawo zachowania energii, a jakakolwiek matematyczna manipulacja prawami natury jest w nauce niedopuszczalna. Natura i wirtualny świat matematyki to dwie rzeczy różne światy: realny i fikcyjny - świat baśni matematycznych.

Gluony - hipotetyczne nośniki hipotetycznego silnego oddziaływania hipotetycznych kwarków, posiadające bajeczną zdolność tworzenia nowych gluonów z niczego (z próżni) (patrz artykuł zamknięcie), otwarcie ignorują prawo zachowania energii.

Zatem, model standardowy jest sprzeczny z prawem zachowania energii.

6 Model standardowy i elektromagnetyzm.

Model Standardowy nieświadomie zmuszony był przyznać, że w cząstkach elementarnych istnieją stałe dipolowe pola elektryczne, których istnienie twierdzi Teoria Pola Cząstek Elementarnych. Twierdząc, że cząstki elementarne składają się z hipotetycznych kwarków, które są (zgodnie z Modelem Standardowym) nośnikami ładunku elektrycznego, Model Standardowy uznał w ten sposób obecność wewnątrz protonu, oprócz obszaru o dodatnim ładunku elektrycznym, także obszaru o ujemny ładunek elektryczny oraz obecność pary obszarów o przeciwnych ładunkach elektrycznych i elektrycznie „neutronu”. Zaskakujące jest to, że wartości ładunków elektrycznych w tych obszarach niemal pokrywały się z wartościami ładunków elektrycznych wynikającymi z teorii pola cząstek elementarnych.

Zatem Model Standardowy całkiem dobrze opisał wewnętrzne ładunki elektryczne neutralnych i dodatnio naładowanych barionów, ale w przypadku ujemnie naładowanych barionów nie zadziałał. Ponieważ ładunek ujemnie naładowanych hipotetycznych kwarków wynosi –e/3, to do uzyskania całkowitego ładunku –e potrzebne byłyby trzy ujemnie naładowane kwarki, a dipolowe pole elektryczne podobne do pola elektrycznego protonu nie byłoby uzyskane. Oczywiście można by zastosować antykwarki, ale wtedy zamiast barionu otrzymalibyśmy antybarion. Zatem „sukces” Modelu Standardowego w opisie pól elektrycznych barionów ograniczał się jedynie do barionów obojętnych i dodatnio naładowanych.

Jeśli spojrzeć na hipotetyczną strukturę kwarkową mezonów o zerowym spinie, to elektryczne pola dipolowe uzyskuje się tylko dla mezonów neutralnych, a dla mezonów naładowanych elektryczne pole dipolowe nie może zostać wytworzone z dwóch hipotetycznych kwarków - ładunki na to NIE pozwalają. Tak więc, opisując pola elektryczne mezonów o zerowym spinie, Model Standardowy dał jedynie pola elektryczne mezonów neutralnych. Tutaj również wartości ładunków elektrycznych obszarów dipolowych prawie pokrywały się z wartościami ładunków elektrycznych wynikających z teorii pola cząstek elementarnych.

Istnieje jednak inna grupa cząstek elementarnych zwana mezonami wektorowymi - są to mezony o spinie jednostkowym, w których każda cząstka koniecznie ma swoją antycząstkę. Eksperymentatorzy zaczęli już je odkrywać w przyrodzie, jednak Model Standardowy, aby nie zajmować się ich strukturą, woli niektóre z nich etykietować jako nośniki wymyślonych przez siebie oddziaływań (spin równy jedności – tego właśnie potrzebuje) . W tym przypadku Model Standardowy wytworzył jedynie pola elektryczne neutralnych mezonów, ponieważ liczba kwarków nie uległa zmianie (ich tyły po prostu odwrócono tak, aby były dodawane, a nie odejmowane).
Podsumujmy wyniki pośrednie. Sukces Modelu Standardowego w opisie struktury pól elektrycznych cząstek elementarnych okazał się połowiczny. Jest to zrozumiałe: dopasowanie w jednym miejscu spowodowało rozbieżność w innym.

Teraz odnośnie mas hipotetycznych kwarków. Jeśli dodamy masy hipotetycznych kwarków w mezonach lub barionach, otrzymamy niewielki procent masy spoczynkowej cząstki elementarnej. W rezultacie nawet w ramach Modelu Standardowego wewnątrz cząstek elementarnych znajduje się masa o charakterze niekwarkowym, która znacznie przekracza sumaryczną wartość mas wszystkich jej hipotetycznych kwarków. Zatem stwierdzenie Modelu Standardowego, że cząstki elementarne składają się z kwarków NIE jest prawdziwe. Wewnątrz cząstek elementarnych znajdują się czynniki potężniejsze niż hipotetyczne kwarki, które tworzą większość masy grawitacyjnej i bezwładnej cząstek elementarnych. Teoria pola cząstek elementarnych wraz z teorią grawitacji cząstek elementarnych ustaliła, że ​​za tym wszystkim kryje się spolaryzowane falowo zmienne pole elektromagnetyczne, które tworzy właściwości falowe cząstek elementarnych, określając ich zachowanie statystyczne i, oczywiście, mechanika kwantowa .

Jeszcze jedno. Dlaczego w związanym układzie dwóch cząstek (kwarków) o spinie półcałkowitym spiny cząstek muszą koniecznie być antyrównoległe (potrzeba tego w Modelu Standardowym, aby uzyskać spin mezonów, nie jest jeszcze prawem natury ). Spiny oddziałujących cząstek mogą być równoległe i wtedy otrzymamy duplikat mezonu, ale z jednostkowym spinem i nieco inną masą spoczynkową, której natura naturalnie nie stworzyła – nie przejmuje się potrzebami Modelu Standardowego z jego bajki. Fizyka zna interakcję, o zależności zorientowanej na spin - są to oddziaływania pól magnetycznych, tak bardzo niekochane przez „teorię” kwantową. Oznacza to, że jeśli w przyrodzie istnieją hipotetyczne kwarki, to ich oddziaływania są magnetyczne (oczywiście nie pamiętam bajecznych gluonów) - oddziaływania te tworzą siły przyciągające dla cząstek o antyrównoległych momentach magnetycznych (a więc antyrównoległych spinach, jeśli wektory moment magnetyczny i spin są równoległe) i nie pozwalają na utworzenie stanu związanego pary cząstek o równoległych momentach magnetycznych (orientacja spinów równoległych), gdyż wówczas siły przyciągające zamieniają się w te same siły odpychające. Ale jeśli energia wiązania pary momentów magnetycznych ma określoną wartość (0,51 MeV dla π ± i 0,35 MeV dla π 0), wówczas pola magnetyczne samych cząstek zawierają (w przybliżeniu) o rząd wielkości więcej energii, a zatem odpowiednia masa - masa elektromagnetyczna stałego pola magnetycznego.

Zakładając obecność dipolowych pól elektrycznych w cząstkach elementarnych, Model Standardowy zapomniał o polach magnetycznych cząstek elementarnych, których istnienie zostało udowodnione eksperymentalnie, a wielkości momentów magnetycznych cząstek elementarnych mierzono z dużym stopniem dokładności.

Niespójności pomiędzy Modelem Standardowym a magnetyzmem są wyraźnie widoczne na przykładzie mezonów pi. Zatem hipotetyczne kwarki mają ładunki elektryczne, co oznacza, że ​​mają również stałe pole elektryczne i mają również stałe pole magnetyczne. Zgodnie z prawami elektrodynamiki klasycznej, które nie zostały jeszcze obalone, pola te posiadają energię wewnętrzną, a zatem i masę odpowiadającą tej energii. Zatem całkowita masa magnetyczna stałych pól magnetycznych pary hipotetycznych kwarków naładowanych π ± -mezonów wynosi 5,1 MeV (z 7,6 MeV), a dla π 0 -mezonów 3,5 MeV (z 4 MeV). Dodajmy do tej masy masę elektryczną stałych pól elektrycznych cząstek elementarnych, ona też jest różna od zera. W miarę zmniejszania się wymiarów liniowych ładunków energia tych pól stale rośnie i bardzo szybko nadchodzi moment, w którym całe 100% energii wewnętrznej hipotetycznego kwarka koncentruje się w jego stałych polach elektromagnetycznych. Zatem dla samego kwarka pozostaje odpowiedź: NIC, jak twierdzi Teoria Pola Cząstek Elementarnych. A rzekomo zaobserwowane „ślady hipotetycznych kwarków” zamieniają się w ślady fal stojących przemiennego pola elektromagnetycznego, którymi w rzeczywistości są. Ale jest jedna osobliwość: fale stojące fali zmiennego pola elektromagnetycznego, które Model Standardowy określa jako „kwarki”, nie mogą wytwarzać stałych pól elektrycznych i magnetycznych, jakie mają cząstki elementarne). Dochodzimy więc do wniosku, że w przyrodzie NIE ma kwarków, a cząstki elementarne składają się ze spolaryzowanego falowo, zmiennego pola elektromagnetycznego, a także związanych z nim stałych dipolowych pól elektrycznych i magnetycznych, co stwierdza Teoria Pola Cząstek Elementarnych.

Dzięki wartościom mas Model Standardowy ustalił obecność resztkowej energii wewnętrznej we wszystkich pi-mezonach, co jest zgodne z danymi Teorii Pola cząstek elementarnych na temat zmiennego falowego pola elektromagnetycznego zawartego wewnątrz cząstek elementarnych. Jeżeli jednak więcej niż (95-97)% energii wewnętrznej cząstek elementarnych nie ma charakteru kwarkowego i jest skupione w falowym zmiennym polu elektromagnetycznym, a pozostała (3-5)% przypisana jest hipotetycznym kwarkom, (80- 90)% koncentruje się w stałych polach elektrycznych i magnetycznych cząstek elementarnych, wówczas bezpodstawne twierdzenie, że te cząstki elementarne składają się z kwarków niespotykanych w naturze, wygląda śmiesznie, nawet w ramach samego Modelu Standardowego.

Kwarkowy skład protonu w Modelu Standardowym okazał się jeszcze bardziej godny ubolewania. Całkowita masa 2 kwarków u i jednego kwarku d wynosi 8,81 MeV, co stanowi mniej niż 1 procent masy spoczynkowej protonu (938,2720 MeV). Oznacza to, że 99 procent protonu zawiera to, co tworzy jego główną masę grawitacyjną i bezwładności wraz z jego siłami jądrowymi i nie jest to związane z kwarkami, ale z nami, z godną wytrwałością najlepiej wykorzystać, w dalszym ciągu opowiadają pseudonaukową opowieść, że proton rzekomo składa się z kwarków, których nigdy nie znaleziono w przyrodzie, pomimo wszystkich wysiłków i wydanych środków finansowych, i chcą, żebyśmy uwierzyli w to oszustwo. - Matematyka jest w stanie ułożyć każdą BAJKĘ i przekazać ją jako „najwyższe” osiągnięcie „nauki”. Cóż, jeśli skorzystamy z nauki, to zgodnie z obliczeniami pól protonu za pomocą teorii pola, jego stałe pole elektryczne zawiera energię 3,25 MeV, a reszta energii na masę hipotetycznych kwarków jest zapożyczona ze znacznie większej liczby potężne, stałe pole magnetyczne protonu, które wytwarza jego siły jądrowe.

7 Model standardowy i teoria pola cząstek elementarnych

• Teoria pola cząstek elementarnych zaprzecza istnieniu nie występujących w przyrodzie kwarków i gluonów, zaprzecza istnieniu hipotetycznych oddziaływań silnych i słabych (postulowanych przez teorię kwantową) oraz zgodności symetrii unitarnej z rzeczywistością.
• Lepton tau jest stanem wzbudzonym mionu, a jego neutrino jest stanem wzbudzonym neutrina mionowego.
• (W ± -bozony, Z 0 -bozon) są zwykłymi mezonami wektorowymi i nie są nośnikami oddziaływań związanych z ignorowaniem prawa zachowania energii, a także innych praw natury.
• Foton istnieje w przyrodzie tylko w stanie rzeczywistym. Wirtualny stan cząstek elementarnych jest matematyczną manipulacją prawami natury.
• Siły jądrowe sprowadzają się głównie do oddziaływań pól magnetycznych nukleonów w bliskiej strefie.
• Przyczynami rozpadu niestabilnych cząstek elementarnych jest obecność kanałów rozpadu i prawa natury. Cząstka elementarna, podobnie jak atom czy jej jądro, dąży do stanu o najniższej energii - inne są tylko jej możliwości.
• Podstawą tzw. „oscylacji neutrin”, a właściwie reakcji, jest różnica ich mas spoczynkowych, prowadząca do rozpadu cięższego – neutrina mionowego. Ogólnie rzecz biorąc, bajeczna przemiana jednej cząstki elementarnej w drugą jest sprzeczna z prawami elektromagnetyzmu i prawem zachowania energii. - Różne typy neutrin mają różne zestawy liczb kwantowych, w wyniku czego pola elektromagnetyczne różnią się, mają różne wartości całkowitej energii wewnętrznej i odpowiednio różne wartości masy spoczynkowej. Niestety matematyczna manipulacja prawami natury stała się normą dla baśniowych teorii i modeli fizyki XX wieku.

8 Cząstki w fizyce oczami światowej Wikipedii na początku 2017 roku

Tak wyglądają Cząstki w fizyce z punktu widzenia światowej Wikipedii:

Dodałem kilka kolorów do tego fałszywego zdjęcia, ponieważ wymaga pewnych dodatków. Zielony to, co zostało podkreślone, jest prawdą. Okazało się, że to trochę, ale to WSZYSTKO, które uznano za wiarygodne. Jaśniejszy kolor podkreśla coś, co również istnieje w naturze, ale próbują nas oszukać jako coś innego. Otóż ​​wszystkie bezbarwne kreacje pochodzą ze świata BAJK. A teraz same dodatki:

• Fakt, że w przyrodzie NIE ma kwarków, jest czymś, czego zwolennicy Modelu Standardowego sami nie chcą wiedzieć, podsycając nas wszystkimi nowymi Opowieściami mającymi „usprawiedliwić” niewidzialność kwarków w eksperymentach.
• Ze stanów podstawowych leptonów, zgodnie z teorią pola cząstek elementarnych, w przyrodzie istnieje tylko elektron z mionem oraz odpowiadające mu neutrina i antycząstki. Wartość spinu leptonu tau równa 1/2 nie oznacza, że ​​cząstka ta należy do stanów podstawowych leptonów – ich spiny po prostu się pokrywają. Otóż ​​liczba stanów wzbudzonych każdej cząstki elementarnej jest równa nieskończoności – co jest konsekwencją Teorii Pola cząstek elementarnych. Eksperymentatorzy zaczęli już je odkrywać i odkryli wiele stanów wzbudzonych innych cząstek elementarnych, z wyjątkiem leptonu tau, ale sami jeszcze sobie z tego nie zdawali sprawy. Cóż, dla niektórych teoria pola cząstek elementarnych jest jak kość w gardle – będą ją tolerować, a nawet lepiej, jeśli nauczą się jej na nowo.
• W przyrodzie NIE ma bozonów cechowania - w przyrodzie są po prostu cząstki elementarne o spinie jednostkowym: są to fotony i mezony wektorowe (które lubią uchodzić za nośniki fantastycznych oddziaływań, na przykład „słabego” oddziaływania) z ich wzbudzonymi stany wzbudzone, a także pierwszy stan wzbudzony mezonów.
• Bajeczne bozony Higgsa zaprzeczają teorii grawitacji cząstek elementarnych. Próbują wstrzyknąć nam mezon wektorowy pod przykrywką bozonu Higgsa.
• Cząstki elementarne NIE istnieją w przyrodzie - w przyrodzie istnieją po prostu cząstki elementarne.
• Superpartnerzy również pochodzą ze świata BAJK, podobnie jak inne hipotetyczne cząstki elementarne. Dziś nie można ślepo wierzyć w bajki, niezależnie od nazwiska ich autora. Możesz wynaleźć dowolną cząstkę: „monopol magnetyczny” Diraca, cząstkę Plancka, parton, różne typy kwarki, duchy, „sterylne” cząstki, grawiton (gravitino)… - ale nie ma dowodów ZERO. - Nie należy zwracać uwagi na pseudonaukowe manekiny przedstawiane jako osiągnięcie nauki.
• W przyrodzie występują cząstki złożone, ale nie są to bariony, heperony i mezony. - To są atomy, jądra atomowe, jony i cząsteczki materii barionowej, a także związki neutrin elektronowych, wyrzucane w gigantycznych ilościach przez gwiazdy.
• Zgodnie z teorią pola cząstek elementarnych w przyrodzie powinny istnieć grupy barionów o różnych wartościach spinu półcałkowitego: 1/2, 3/2, 5/2, 7/2,…. Życzę sobie sukces eksperymentatorów w wykrywaniu barionów o dużych spinach.
• Mezony dzielą się na proste (o spinie zerowym) ze stanami wzbudzonymi (historycznie nazywanymi rezonansami) i wektory (o spinie całkowitym). Fizycy zaczęli już odkrywać w przyrodzie mezony wektorowe, mimo braku zauważalnego zainteresowania nimi wśród eksperymentatorów.
• Krótko żyjące sztucznie utworzone egzotyczne atomy, w których elektron został zastąpiony inną, bardziej masywną cząstką elementarną - to ze świata „bawiących się fizyków”. A w mega-świecie nie ma dla nich miejsca.
• W przyrodzie nie ma egzotycznych hadronów, ponieważ w przyrodzie NIE ma silnych oddziaływań (istnieją po prostu siły jądrowe, a to są różne pojęcia), a zatem w przyrodzie nie ma hadronów, w tym także egzotycznych.

Można wymyślić dowolną cząstkę na poparcie pseudoteorii, a następnie przedstawić ją jako triumf „nauki”, ale natura nie ma z tym nic wspólnego.

Dziś wyraźnie to widać NIE MOŻNA ufać informacjom o cząstkach elementarnych, które znajdują się w światowej Wikipedii. Do prawdziwie wiarygodnych informacji eksperymentalnych dodano bezpodstawne stwierdzenia abstrakcyjnych konstrukcji teoretycznych udających najwyższe osiągnięcia nauki, a w rzeczywistości zwykłe matematyczne Opowieści. Światowa Wikipedia została spalona przez ślepe zaufanie do informacji wydawców, którzy zarabiają na nauce i przyjmują artykuły do ​​publikacji za pieniądze autorów – więc publikują ci, którzy mają pieniądze, a nie ci, którzy mają pomysły rozwijające NAUKĘ. Tak właśnie się dzieje, gdy w światowej Wikipedii naukowcy są spychani na bok, a treść artykułów NIE jest kontrolowana przez specjalistów. Zwolennicy baśni matematycznych z pogardą nazywają walkę z ich dogmatami „alternatywizmem”, zapominając, że na początku XX wieku sama fizyka mikroświata powstała jako alternatywa dla panujących wówczas nieporozumień. Badając mikroświat, fizyka odkryła wiele nowych rzeczy, ale wraz z prawdziwymi danymi eksperymentalnymi do fizyki wpłynął także strumień abstrakcyjnych konstrukcji teoretycznych, badając coś własnego i udając najwyższe osiągnięcie nauki. Być może w tworzonych przez te teoretyczne konstrukty świat wirtualny i „prawa natury”, które wymyślili, działają, ale fizyka bada samą naturę i jej prawa, a matematycy mogą się bawić, ile chcą. Dzisiaj fizyka XXI wieku po prostu próbuje oczyścić się ze złudzeń i oszustw XX wieku.

9 Model standardowy i dopasowanie do rzeczywistości

Zwolennicy teorii strun, porównując ją z Modelem Standardowym i opowiadając się za teorią strun, twierdzą, że Model Standardowy ma 19 dowolnych parametrów pasujących do danych eksperymentalnych.

Czegoś im brakuje. Kiedy Model Standardowy nadal nazywał się modelem kwarkowym, potrzebował tylko 3 kwarków. Ale w miarę rozwoju Model Standardowy musiał zwiększyć liczbę kwarków do 6 (dolny, górny, dziwny, zaczarowany, piękny, prawdziwy), a każdemu hipotetycznemu kwarkowi nadano także trzy kolory (r, g, b) - otrzymaliśmy 6*3 = 18 hipotetycznych cząstek. Trzeba było też do nich dodać 8 gluonów, które trzeba było zaopatrzyć wyjątkowa umiejętność zwane „uwięzieniem”. 18 bajkowych kwarków plus 8 bajkowych gluonów, dla których też nie było miejsca w naturze – to już 26 fikcyjnych obiektów, oprócz 19 dowolnych parametrów dopasowania. – Model powiększył się o nowe fikcyjne elementy, aby dopasować je do nowych danych eksperymentalnych. Jednak wprowadzenie kolorów w kwarkach bajkowych okazało się niewystarczające i niektórzy już zaczęli mówić o złożonej strukturze kwarków.

Transformacja modelu kwarkowego do Modelu Standardowego to proces dostosowywania się do rzeczywistości, aby uniknąć nieuniknionego załamania, prowadzącego do nadmiernego wzrostu Lagrangianu:

I niezależnie od tego, jak bardzo Model Standardowy zostanie rozszerzony o nowe „zdolności”, nie stanie się on naukowy - podstawy są fałszywe.

10 Nowa fizyka: model standardowy - podsumowanie

Model Standardowy (cząstek elementarnych) jest jedynie hipotetycznym konstruktem, który nie koreluje dobrze z rzeczywistością:

• Nie udowodniono symetrii naszego świata w odniesieniu do trzech rodzajów transformacji cechowania;
• Kwarków nie znaleziono w przyrodzie przy żadnej energii - W przyrodzie NIE ma kwarków;
• Gluony w ogóle nie mogą istnieć w przyrodzie.;
• Nie udowodniono istnienia słabej interakcji w przyrodzie, a natura jej nie potrzebuje;
• Wynaleziono silną interakcję zamiast sił nuklearnych (faktycznie istniejących w przyrodzie);
• Cząstki wirtualne zaprzeczają prawu zachowania energii- podstawowe prawo natury;
• Nie udowodniono istnienia bozonów cechowania w przyrodzie – w przyrodzie po prostu istnieją bozony.

Mam nadzieję, że jasno widać, na jakim fundamencie zbudowany jest Model Standardowy.

Nie znaleziono, nie udowodniono itp. nie oznacza to, że nie zostało to jeszcze odkryte i nie zostało jeszcze udowodnione – oznacza to, że nie ma dowodów na istnienie w przyrodzie kluczowych elementów Modelu Standardowego. Zatem Model Standardowy opiera się na fałszywym fundamencie, który nie odpowiada naturze. Dlatego Model Standardowy jest błędem w fizyce. Zwolennicy Modelu Standardowego chcą, aby ludzie nadal wierzyli w bajki Modelu Standardowego, w przeciwnym razie będą musieli się ponownie edukować. Po prostu ignorują krytykę Modelu Standardowego, przedstawiając swoją opinię jako decyzję naukową. Kiedy jednak błędne przekonania w fizyce są nadal powielane, pomimo ich niespójności udowodnionej przez naukę, błędne przekonania w fizyce zamieniają się w SCAM w fizyce.

Do błędnych przekonań w fizyce zalicza się głównego patrona Modelu Standardowego – zbiór nieudowodnionych założeń matematycznych (w uproszczeniu – zbiór Opowieści matematycznych, czyli według Einsteina: „ zestaw szalonych pomysłów wymyślonych z niespójnych skrawków myśli") pod nazwą "Teoria Kwantowa", która nie chce się liczyć z podstawowym prawem natury - prawem zachowania energii. Na razie teoria kwantowa będzie w dalszym ciągu wybiórczo uwzględniać prawa natury i dokonywać manipulacji matematycznych, jej osiągnięcia trudno będzie zakwalifikować jako naukowe. Teoria naukowa musi ściśle działać w ramach praw natury lub udowodnić, że są błędne. W przeciwnym razie będzie to poza nauką.

Kiedyś Model Standardowy odegrał pewną pozytywną rolę w gromadzeniu danych eksperymentalnych o mikroświecie – ale ten czas się skończył. Cóż, skoro dane eksperymentalne były i nadal są uzyskiwane przy użyciu Modelu Standardowego, pojawia się pytanie o ich wiarygodność. Skład kwarkowy odkrytych cząstek elementarnych nie ma nic wspólnego z rzeczywistością. - W konsekwencji dane eksperymentalne uzyskane przy użyciu Modelu Standardowego wymagają dodatkowej weryfikacji, poza ramami modelu.

W XX wieku pokładano wielkie nadzieje w Modelu Standardowym, przedstawiano go jako najwyższe osiągnięcie nauki, jednak wiek XX dobiegł końca, a wraz z nim panowanie kolejnej matematycznej bajki w fizyce, zbudowanej na fałszywych podstawach , zwany: „Modelem Standardowym Cząstek Elementarnych”.

Dzisiaj błąd Modelu Standardowego NIE jest zauważany przez tych, którzy NIE chcą go zauważać.

Władimir Gorunowicz

Zaprowiantowanie

• Model standardowy składa się z następujących postanowień:
• Cała materia składa się z 24 podstawowych pól kwantowych o spinie ½, których kwantami są cząstki podstawowe - fermiony, które można połączyć w trzy generacje fermionów: 6 leptonów (elektron, mion, lepton taonowy, neutrino elektronowe, neutrino mionowe i neutrino taonowe ), 6 kwarków (u, d, s, c, b, t) i 12 odpowiednich antycząstek.
• Kwarki uczestniczą w oddziaływaniach silnych, słabych i elektromagnetycznych; leptony naładowane (elektron, mion, tau-lepton) - w słabych i elektromagnetycznych; neutrina - tylko w oddziaływaniach słabych.

Wszystkie trzy rodzaje interakcji powstają w konsekwencji postulatu, że nasz świat jest symetryczny ze względu na trzy rodzaje transformacji cechowania. Cząstkami przenoszącymi oddziaływania są bozony:

• W przeciwieństwie do oddziaływań elektromagnetycznych i silnych, oddziaływanie słabe może mieszać fermiony różnych generacji, co prowadzi do niestabilności wszystkich cząstek oprócz najlżejszych i do efektów takich jak naruszenie CP i oscylacje neutrin.
• Parametry zewnętrzne modelu standardowego to:
  • masy leptonów (3 parametry, przyjmuje się, że neutrina są bezmasowe) i kwarków (6 parametrów), interpretowane jako stałe oddziaływania ich pól z polem bozonu Higgsa,
  • parametry matrycy mieszania kwarków CKM – trzy kąty mieszania i jedna faza zespolona naruszająca symetrię CP – stałe oddziaływania kwarków z polem elektrosłabym,
  • dwa parametry pola Higgsa, które są jednoznacznie powiązane ze średnią próżnią i masą bozonu Higgsa,
  • trzy stałe interakcji powiązane odpowiednio z grupami cechowania U(1), SU(2) i SU(3) i charakteryzujące względne intensywności oddziaływań elektromagnetycznych, słabych i silnych.

W związku z odkryciem oscylacji neutrin, model standardowy wymaga rozszerzenia, które wprowadza dodatkowe 3 masy neutrin i co najmniej 4 parametry macierzy mieszania neutrin PMNS podobnej do macierzy mieszania kwarków CKM oraz ewentualnie 2 dodatkowe parametry mieszania jeśli neutrina są cząstkami Majorany. Również kąt próżni chromodynamiki kwantowej jest czasami uwzględniany wśród parametrów modelu standardowego. Warto zauważyć, że model matematyczny ze zbiorem 20 liczb nieparzystych jest w stanie opisać wyniki milionów eksperymentów przeprowadzonych dotychczas w fizyce.

Poza modelem standardowym

Zobacz także

Notatki

Literatura

• Emelyanov V. M. Model standardowy i jego rozszerzenia. - M.: Fizmatlit, 2007. - 584 s. - (Fizyka podstawowa i stosowana). - ISBN 978-5-922108-30-0

Spinki do mankietów

• Wszystkie podstawowe cząstki i interakcje Modelu Standardowego na jednej ilustracji

Fundacja Wikimedia.

2010.

Zobacz, co oznacza „Model Standardowy” w innych słownikach: MODEL STANDARDOWY, model CZĄSTEK ELEMENTARNYCH i ich oddziaływań, który reprezentuje najwięcej pełny opis zjawiska fizyczne związane z elektrycznością. Cząstki dzielą się na HADRONY (pod wpływem SIŁ JĄDROWYCH zamieniających się w kwarki),... ...

W fizyce cząstek teoria według podstawowych zasad. (podstawowymi) cząstkami elementarnymi są kwarki i leptony. Oddziaływanie silne, poprzez które kwarki łączą się w hadrony, zachodzi poprzez wymianę gluonów. Elektrosłabe... ... Nauki przyrodnicze. Słownik encyklopedyczny

- ... Wikipedii

Standardowy model handlu międzynarodowego- obecnie najczęściej stosowany model handlu międzynarodowego, ujawniający jego wpływ handel zagraniczny na temat głównych wskaźników makroekonomicznych kraju handlowego: produkcji, konsumpcji, dobrobytu społecznego... Ekonomia: słownik

- (model Heckschera Ohlina) Standardowy model handlu zagranicznego pomiędzy krajami (handel wewnątrzbranżowy) o różnej strukturze branżowej, nazwany od nazwisk jego szwedzkich twórców. Według tego modelu kraje mają tę samą produkcję... ... Słownik ekonomiczny

Naukowy obraz świata (SPW) (jedno z podstawowych pojęć w naukach przyrodniczych) jest szczególną formą systematyzacji wiedzy, jakościowego uogólnienia i ideologicznej syntezy różnych teorie naukowe. Istnienie cały system pomysły na temat ogólnych... ...Wikipedii

Standardowa biblioteka języka programowania C Assert.h complex.h ctype.h errno.h fenv.h float.h inttypes.h iso646.h limity.h locale.h math.h setjmp.h sygnał.h stdarg.h stdbool .h stddef.h ... Wikipedia

STANDARDOWA KONCEPCJA NAUKI jest formą logicznej i metodologicznej analizy teorii nauk przyrodniczych, rozwiniętą pod znaczącym wpływem neopozytywistycznej filozofii nauki. W ramach standardowego pojęcia nauki właściwości teorii (interpretowanej jako... ... Encyklopedia filozoficzna

Forma logicznej i metodologicznej analizy teorii nauk przyrodniczych, rozwinięta pod znaczącym wpływem neopozytywistycznej filozofii nauki. W ramach standardowego pojęcia nauki właściwości teorii (interpretowanej jako zbiór naukowo znaczących... ... Encyklopedia filozoficzna

Książki

• Fizyka cząstek - 2013. Elektrodynamika kwantowa i model standardowy, O. M. Boyarkin, G. G. Boyarkina. W drugim tomie dwutomowej serii, która zawiera nowoczesny kurs fizyki cząstek elementarnych, elektrodynamika kwantowa jest uważana za pierwszy przykład teorii oddziaływań rzeczywistych.…