Fizyka poza modelem standardowym

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Fizyka poza modelem standardowym – aspekty fizyki teoretycznej, próbujące wyjaśnić niedoskonałości modelu standardowego, takie jak: problem hierarchii, naruszenie parzystości ładunku, oscylacje neutrin, asymetrię materii i antymaterii oraz naturę ciemnej materii i ciemnej energii. Dodatkową trudność sprawia niespójność kwantowej teorii pola (będąca podstawą modelu standardowego) z ogólną teorią względności w punktach, w których jedna lub obie teorie załamują się przy określonych warunkach (np. w osobliwościach czasoprzestrzeni takich jak Wielki Wybuch czy horyzont zdarzeń czarnej dziury). Ich pogodzeniu ma służyć poszukiwana grawitacja kwantowa.

Teorie wielkiej unifikacji (GUT z ang. Grand Unification Theory) – teorie łączące chromodynamikę kwantową i teorię oddziaływań elektrosłabych. Przedstawiają one oddziaływanie silne, słabe i elektromagnetyczne jako przejaw jednego, zunifikowanego oddziaływania. Żadna z dotychczasowych teorii wielkiej unifikacji nie została potwierdzona doświadczalnie.Fizyka teoretyczna – sposób uprawiania fizyki polegający na matematycznym opisie praw przyrody, tworzeniu i rozwijaniu teorii, z których wnioski mogą być sprawdzone doświadczalnie. Przykładem jest fizyka matematyczna opisująca zjawiska i teorie fizyczne korzystając z rozwiniętej aksjomatyki matematycznej i obiektów zdefiniowanych w podobny sposób, jak np. rozmaitości.

Teorie wykraczające poza model standardowy obejmują m.in.:

  • jego rozmaite supersymetryczne rozszerzenia jak minimalny supersymetryczny model standardowy (MSSM) i następny minimalny supersymetryczny model standardowy (NMSSM) czy bardziej nowatorskie teorie jak teoria strun, M-teoria
  • teorie wielkiej unifikacji
  • dodatkowe wymiary
  • aksjony mające wyjaśnić zachowanie symetrii CP w oddziaływaniach silnych
  • Jako że celem tych teorii jest wyjaśnienie całokształtu zjawisk fizycznych, to odpowiedź na pytanie, która z nich jest najlepszą "kandydatką" na teorię wszystkiego może zostać udzielona jedynie eksperymentalnie, co jest najbardziej aktywnym obszarem badań fizyki zarówno teoretycznej jak i doświadczalnej.

    Wielki Wybuch (ang. Big Bang) – model ewolucji Wszechświata uznawany za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,772 (±0,059) mld lat temu dokonał się Wielki Wybuch – z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania).Aksjon – hipotetyczna cząstka subatomowa zaproponowana w teorii Peccei–Quinn w 1977, żeby wyjaśnić zachowanie symetrii CP w oddziaływaniach silnych, czyli m.in. brak momentu dipolowego neutronu. Nie mają ładunku elektrycznego ani spinu.

    Przypisy[ | edytuj kod]

    1. John Womersley. Beyond the Standard Model. „Symmetry Magazine”. 2 (01), s. 23-25, 2005-02. Fermilab/SLAC (ang.). 




    Warto wiedzieć że... beta

    Czarna dziura – obszar czasoprzestrzeni, którego, z uwagi na wpływ grawitacji, nic, łącznie ze światłem, nie może opuścić. Zgodnie z ogólną teorią względności, do jej powstania niezbędne jest nagromadzenie dostatecznie dużej masy w odpowiednio małej objętości. Czarną dziurę otacza matematycznie zdefiniowana powierzchnia nazywana horyzontem zdarzeń, która wyznacza granicę bez powrotu. Nazywa się ją "czarną", ponieważ pochłania całkowicie światło trafiające w horyzont, nie odbijając niczego, zupełnie jak ciało doskonale czarne w termodynamice. Mechanika kwantowa przewiduje, że czarne dziury emitują promieniowanie jak ciało doskonale czarne o niezerowej temperaturze. Temperatura ta jest odwrotnie proporcjonalna do masy czarnej dziury, co sprawia, że bardzo trudno je zaobserwować w wypadku czarnych dziur o masie gwiazdowej bądź większych.
    Centrum Liniowego Akceleratora Stanforda (ang. Stanford Linear Accelerator Center, SLAC) to jeden z największych ośrodków badawczych fizyki cząstek elementarnych posiadający m.in. akcelerator liniowy LINAC o długości ponad 3 km. Ośrodek jest położony na południe od San Francisco, w Palo Alto. Znajduje się na Uniwersytecie Stanforda.
    M-teoria − jedna z potencjalnych teorii wszystkiego, czyli teorii opisującej w uniwersalny, spójny sposób prawa fizyki.
    Teoria strun (TS) – teoria przewidująca, że podstawowym budulcem materii nie są cząstki w postaci punktu, lecz struny wielkości 10 metra.
    Czasoprzestrzeń – zbiór zdarzeń zlokalizowanych w przestrzeni i czasie, wyposażony w strukturę afiniczną i metryczną o określonej postaci, w zależności od analizowanego modelu fizycznej czasoprzestrzeni.
    Osobliwość – w astronomii punkt lub linia, gdzie przyspieszenie grawitacyjne lub gęstość materii są nieskończone.
    Bariogeneza – hipotetyczny proces zachodzący we wczesnym wszechświecie (krótko po Wielkim Wybuchu), w wyniku którego powstały główne składniki materii nukleony, czyli protony i neutrony. Podstawowym problemem, który usiłują wyjaśnić hipotezy dotyczące procesu bariogenezy, jest obserwowana we wszechświecie nierównowaga pomiędzy liczbą cząstek materii a antymaterii. Naturalną hipotezą jest, że powstający wszechświat powinien zawierać równą liczbę cząstek i antycząstek. Pojawia się zatem problem utworzenia z początkowo symetrycznego stanu wszechświata, obserwowanego obecnie stanu asymetrii pomiędzy materią i antymaterią.

    Reklama