Несколько слов о суперсимметрии
Показано, что привлекательной стороной суперсимметрии является ее математическая структура. Варианты нарушения суперсимметрии, которые рассматриваются в настоящее время. Пример экспериментального обнаружения суперсимметрии на современных коллайдерах.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.03.2019 |
| Размер файла | 13,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Несколько слов о суперсимметрии
Кривцова Д.А.
Университетский колледж ОГУ Оренбург, Россия.
Для многих физиков и математиков привлекательной стороной суперсимметрии является её математическая структура. Оказалось, например, что в суперсимметричной теории происходит сокращение бесконечностей, которые присущи всем релятивистским теориям и составляют проблему, в особенности в квантовой гравитации. Впервые удалось построить квантовую суперсимметричную теорию калибровочных полей со спином 1, где полностью отсутствуют бесконечности. Есть большой прогресс и в теории супергравитации со спином 2, хотя вопрос с ее конечностью всё ещё остаётся открытым.
Помимо суперсимметричных теорий с одним антикоммутирующим генератором, можно построить суперсимметричные теории с двумя и более генераторами. Такие теории получили название теорий с расширенной суперсимметрией. Если ограничиться теориями со максимальным спином 1, то максимальной является теория с 4 суперсимметричными генераторами, если же допустить спины вплоть до 2, то максимальной является теория с 8 суперсимметриями. Эти теории обладают замечательными и не до конца ещё понятыми математическими свойствами. Ожидается, что квантовые теории с максимально возможной суперсимметрией являются так называемые интегрируемыми теориями, то есть допускают точное решение. Это свойство является уникальным для релятивистских теорий. Идея суперсимметрии была предложена в теоретических работах Гольфанда и Лихтмана, Волкова и Акулова, а также Весса и Зумино около 40 лет назад. Вкратце она заключается в построении теорий, уравнения которых не изменялись бы при преобразовании полей с целым спином в поля с полуцелым спином и наоборот. С тех пор были написаны тысячи статей, суперсимметризации были подвергнуты все модели квантовой теории поля, был разработан новый математический аппарат, позволяющий строить суперсимметричные теории [1].
Суперсимметрия-это симметия связывающая бозоны и фермионы в природе. Образуется при помощи бозонного и фермионного квантового поля, они могут превращаться из одного в другое.
На момент середины 2013 года, суперсимметрия является гипотезой, не подтверженой эксперементом. Точно установлено, что наш мир не суперсимметричен, в любой суперсимметричной модели фермионы и бозоны связаны, они должны обладать одинковой массой, зарядом и другими квантовыми числами.
Впервые суперсимметрию предложили в 1973 году австрийский физик Юлиус Весс и итальянский физик Бруно Зумино, для описания ядерных частиц.
Конференцию, которая привела меня в Беркли, никак нельзя назвать заурядной. Она была посвящена 90-летию Бруно Зумино, одного из тех немногих, кому посчастливилось буквально изменить лицо современной теоретической физики. Он единственный из отцов-основателей суперсимметрии, доживший до сегодняшнего дня.
В любой суперсимметричной модели, должен присутствовать сектор, нарушающий суперсимметрию. Наиболее естественным нарушением суперсимметрии является введение в модель так называемых мягких нарушающих членов. В настоящее время рассматриваются несколько вариантов нарушения суперсимметрии.
SUGRA -- нарушение суперсимметрии, основанное на взаимодействии с гравитацией;
GMSB -- нарушение за счёт взаимодействия с дополнительными калибровочными полями (с зарядами по группе Стандартной модели);
AMSB -- нарушение, также использующее взаимодействие с гравитацией, но с применением конформных аномалий.
Если в модель внести так называемые мягкие нарушающие члены то, это будет естественным нарушением суперсимметрии.
3 теории суперсиммтрии, решающие насколько проблем:
Решение проблемы иерархии. В Стандартной модели поправки к массе скалярного поля имеют квадратичную форму. Для сокращения таких поправок Стандартной модели должны иметь точные значения. К фермионным массам, так и скалярным, имеют логарифмическую форму, и их сокращение происходит более естественно, но требует точной суперсимметрии. суперсимметрия математический коллайдер
Унификация калибровочных бегущих констант. Известно, что в калибровочных теориях возникает явление бегущей константы связи, то есть значение константы взаимодействия изменяется в зависимости от того, на каком энергетическом масштабе взаимодействие. Значения констант этих групп различны на малых энергиях, и с увеличением энергии они меняются. То есть, в рамках Стандартной модели «великое объединение» невозможно.
Тёмная материя. За последние годы в астрофизике наблюдаются явления, указывающие на существование тёмной материи. Естественно возникает кандидат на объяснение этого феномена -- нейтралино, нейтральная стабильная частица [2].
Если говорить о математической конструкции, о математическом аппарате теории групп, математическом анализе на грассмановых числах, то суперсимметрия, безусловно, существует. Математические теории обладающие суперсимметрией составляют новую главу в математике.
Если говорить о моделях квантовой теории поля, о моделях в физике элементарных частиц, о моделях теорий Великого объединения и гравитации, о моделях в теории струн, то во всех этих теориях суперсимметрия привносит много нового и интересного, а иногда, как в теории струн, является необходимым элементом.
Если говорить о природе микромира, и об экспериментальной проверке, об экспериментальном обнаружении суперсимметрии на современных коллайдерах, в подземных и небесных экспериментах, то этот вопрос остаётся открытым. На его решение направлены сейчас многочисленные усилия физиков занимающихся физикой высоких энергий [3].
Список используемых источников
1. Весс Ю., Беггер Д. Суперсимметрия и супергравитация. М.: Мир, 1986.
2. Горбунов, Д. С., Дубовский, С. Л., Троицкий, С. В. Калибровочный механизм передачи нарушения суперсимметрии // УФН, том 169, выпуск 7. -- М.: 1999, с. 705--736.
3. Уэст П. Введение в суперсимметрию и супергравитацию. М.: Мир, 1989
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Результаты экспериментального исследования радиогеохимического эффекта. Описание и способы его регистрации. Примеры экспериментального обнаружения эффекта. Уравнение неразрывности. Закон Фика. Уравнение конвективной диффузии. Химический потенциал.
дипломная работа [820,6 K], добавлен 06.07.2008Время-объект физического исследования. Время и движение, машина времени. Время и тяготение. Черные дыры: время остановилось. Время осуществляет связь между всеми явлениями Природы. Время обладает разнообразными свойствами, которые можно изучить опытами.
реферат [36,0 K], добавлен 08.05.2003Исследование взаимодействия электрического и магнитного полей с целью экспериментального обнаружения магнитного монополя Дирака привело к выводу о том, что изолированный магнитный заряд, альтернативный электрическому, не может существовать энергетически.
статья [254,0 K], добавлен 31.03.2010Тепловизоры - устройства, предназначенные для наблюдения объектов по их собственному инфракрасному излучению: назначение, обзор развития, классификация (с оптико-механическим и электрическим сканированием), значение в настоящее время и спектр применения.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 20.12.2010Методы получения высокотемпературных сверхпроводников. Псевдощель и фазовая диаграмма. Аномалии физических свойств, связываемые в настоящее время с образованием псевдощелевого состояния. Экспериментальная установка для измерения электросопротивления.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.03.2012Энергетическая политика в Российской Федерации в настоящее время. Государственные проекты в области энергосбережения. Барьеры повышения энергоэффективности. Энергосбережение в странах Евросоюза, США и Китае. Комплекс мер по повышению энергоэффективности.
реферат [90,6 K], добавлен 14.04.2015Анализ потребления различных ресурсов в квартире. Изучение данных по оплате за энергопотребление с 2008 года по настоящее время. Исследование особенностей использования электроэнергии, воды и газа. Тепловой баланс и рекомендации по энергосбережению.
курсовая работа [417,8 K], добавлен 17.12.2014Обзор развития современной энергетики и ее проблемы. Общая характеристика альтернативных источников получения энергии, возможности их применения, достоинства и недостатки. Разработки, применяемые в настоящее время для нетрадиционного получения энергии.
реферат [4,5 M], добавлен 29.03.2011Полупроводниковый кремний как один из важнейших полупроводниковых материалов, используемых в настоящее время. Ширина энергетического зазора между дном зоны проводимости и потолком валентной зоны, в котором отсутствуют разрешённые состояния для электрона.
контрольная работа [417,4 K], добавлен 25.11.2012Формулирование закона увеличения энтропии Клаузиусом. Энтропия как мера беспорядка, а ее увеличение - движение к хаосу. Сомнения в истинности закона в настоящее время и сущность нулевой энтропии. Жизнь и цивилизация - способы передачи энтропии в системе.
доклад [7,3 K], добавлен 19.02.2009Анализ существующих типов закладных устройств и способов их обнаружения. Построение модели для расчета теплового поля поверхности земли. Демаскирующие признаки взрывных устройств. Тепловой вид неразрушающего контроля и теплофизическое описание дефектов.
курсовая работа [829,7 K], добавлен 19.06.2014Математическая модель системы в пространстве состояния, её структурная схема и сигнальный граф объекта управления (ОУ). Эквивалентная схема ОУ. Передаточная функция формирующего фильтра, прямые и косвенные оценки качества ОУ по полученным зависимостям.
реферат [903,1 K], добавлен 11.03.2012Сущность понятий "электрический ток", "блок питания", "мультиметр", "вольтметр". Закон Ома для участка цепи. Мгновенное значение напряжения на конденсаторе во время заряда и релаксации. Погрешности косвенных измерений, практический пример их расчета.
лабораторная работа [68,9 K], добавлен 30.10.2013Дифференциальное уравнение теплопроводности как математическая модель целого класса явлений, особенности его составления и решения. Краевые условия – совокупность начальных и граничных условий, их отличительные черты. Способы задания граничного условия.
реферат [134,2 K], добавлен 08.02.2009Понятие и функциональные особенности светодиодных гирлянд – дюралайтов, клип лайтов и плей лайтов, их отличительные черты и специфика применения. Варианты схемы переключателя трех гирлянд. Варианты коммутации ламп симистором, их отличия и значение.
контрольная работа [3,9 M], добавлен 06.05.2014Атомная структура железа. Дефекты шлаковых и газовых раковин в отливках. Различие между твердым и жидким фазовыми состояниями. Промежуточные фазы, которые могут быть в металлических сплавах. Хрупкое и вязкое разрушение. Понятие изоморфных металлов.
контрольная работа [18,4 K], добавлен 01.10.2010Аспекты науки, влияющие на звук при перемещении среды, источника, приемника звуковых колебаний. Приборы, созданные на основе эффекта Доплера, аэродинамики и их спользование в наше время. Ученые, которые повлияли на развитие акустики движущихся сред.
реферат [397,3 K], добавлен 20.12.2010Принцип работы и возможности современных термогенераторов. Физические процессы, которые можно использовать для создания эффективного автомобильного термоэлектрического генератора, упрощающего обслуживание автомобиля и уменьшающего расход топлива.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 08.09.2012Рассматриваются особенности расчета напряженно-деформированного состояния воздухоопорной оболочки методами теории открытых систем (OST) и методами безмоментной теории оболочек (MTS). Сравнение результатов данных расчетов с экспериментальными данными.
контрольная работа [849,2 K], добавлен 31.05.2012Пример использования ЯМР в качестве аналитического метода, принцип его применения. Идентификация известных и неизвестных веществ, характеристика внешнего и внутреннего стандарта. Мультиплетная структура линий, методика ЯМР для определения концентраций.
реферат [1,4 M], добавлен 27.08.2009
