Problemet med mätarhierarkin

Mäthierarkiproblemet är ett av problemen med modern partikelfysik , i det att de karakteristiska energiskalorna för olika fundamentala interaktioner , såväl som några förmodade skalor av fenomen bortom standardmodellen , skiljer sig åt i många storleksordningar. I synnerhet är frågorna om karaktären av en sådan hierarki, skälen till dess stabilitet och närvaron av en stor "öken" mellan de två grupperna av skalor aktuella.

Beskrivning av problemet

Var och en av de kända fundamentala interaktionerna har en viss karakteristisk energiskala. Till exempel, för den starka interaktionen är denna skala ~200 MeV . I synnerhet är det denna skala som bestämmer massorna av de lättaste hadronerna . Elektromagnetiska och svaga interaktioner , kombinerade till en enda elektrosvag interaktion , har en karakteristisk energiskala som är lika med det så kallade vakuumförväntningsvärdet för Higgs-bosonen ≈246 GeV. Mot bakgrunden av dessa skalor kontrasterar den karakteristiska energiskalan för gravitationsinteraktionen, bestämd av värdet på Planck-energin ~10 19 GeV. $\Lambda _{{QCD}}$ $v$ $M_{{Pl}}$

Det finns andra interaktioner och relaterade skalor i de befintliga teoretiska modellerna av möjliga utökningar av standardmodellen. Således måste de starka och elektrosvaga interaktionerna kombineras till en elektrostark interaktion (den så kallade Grand Unification ) vid energier av storleksordningen ~10 16 GeV. Dessutom, i vissa teorier som förklarar närvaron av en finit neutrinomassa , visas skalan ~10 14 GeV . Skalan associerad med CP-invariansen i starka interaktioner har samma värde. $M_{{GUT}}$ $M_{{\nu))$ $M_{{PQ}}$

Problemet med mätarhierarkin är att förklara den observerade starka diskrepansen mellan dessa skalor:

\Lambda _{{QCD}},~v\ll M_{{Pl}},~M_{{GUT}},~M_{{\nu }},~M_{{PQ}}

I synnerhet pekar de ut problemet med hierarkins ursprung, problemet med dess stabilitet och problemet med närvaron av ett stort spektrum av energier ("öknar") som inte motsvarar några interaktioner.

Se även

Problemet med fermionmasshierarki

Litteratur

S.V. Troitsky . Olösta problem med elementarpartikelfysik // Uspekhi fizicheskikh nauk . - 2012. - T. 182 . - S. 77-103 .

Fysik bortom standardmodellen
Bevis	Problemet med mätarhierarkin Mörk materia mörk energi Problemet med den kosmologiska konstanten Starkt CP-problem Neutrinoscillationer
teorier	Technicolor Femte kraften Kaluza-Klein teori Stora förenade teorier Teori om allt Strängteorin
supersymmetri	MSSM supersträngteori supergravitation
kvantgravitation	Strängteorin Slinga kvantgravitation Kausal dynamisk triangulering Kanonisk kvantgravitation
Experiment	ANNIE Sasso INO TANK SNO Super-K Tevatron Muon g- NOvA