Technicolor (fysik) - inom partikelfysik, samlingsnamnet för fysiska hypoteser utanför standardmodellen , där den skalära Higgs-bosonen inte är en fundamental partikel , utan är ett bundet tillstånd av hypotetiska fermioner , tekniska kvarkar . [1] [2]
Kopplingen görs genom en hypotetisk stark interaktion som liknar kvantkromodynamik (som Yang-Mills-teorin , d.v.s. som en icke-abelian gauge-teori ), med nya frihetsgrader (färger), därav ursprunget till namnet technicolor, ursprungligen i en lekfull känsla med en antydan till färgfilmens technicolor .
En motivering för technicolor-hypotesen är att fundamentala skalära partiklar, såsom Higgs-bosonen i kvantfältteorin , uppfattas av många teoretiker som onaturliga. Ett annat motiv är sökandet efter en grundläggande teori som förklarar parametrarna för standardmodellen ( interaktionskonstant , Weinberg-vinkel , massor).
Technicolor-teorier läggs också fram som ett alternativ till supersymmetriteorier som en lösning på gaugehierarkiproblemet . Detta följer av strålningskorrigeringarna i slingdiagrammen för mycket olika skalor av bruten symmetri ( elektrosvag symmetribrytning och TVT-skalan ).
Eftersom i technicolor-teorier är elektrosvag symmetribrytning en konsekvens av interaktionsdynamik, de kallas också elektrosvaga dynamiska symmetribrytande teorier . Termen dynamisk symmetribrytning är inte begränsad till elementär partikelfysik. Till exempel, i fasta tillståndets fysik , i BCS- teorin om supraledning , med bildandet av Cooper-par från två elektroner bundna till varandra, används grundläggande kränkning av dynamisk symmetri, även om det är inom ramen för den abeliaanska teorin. Inom elementarpartikelfysiken introducerades begreppet dynamisk symmetribrytning i början av 1960-talet i Nambu-Jona-Lacinio-modellen (från Nambu och Giovanni Jona-Lacinio) och utvidgades samtidigt till icke-abeliask fysik. Denna teori är en modell för många teorier med dynamisk symmetribrytning.
Technicolor-teorier introducerades först i slutet av 1970-talet av Leonard Susskind [3] och Steven Weinberg . [4] Kort därefter myntades termen utökad technocolor av Savas Dimopoulos och Susskind [5] och av Estia Eichen och Kenneth Lane [6] (den senare använder beteckningen "hypercolor" istället för technocolor). Målet var att inkludera standardmodellgruppen och technicolor-teorin i en gemensam spårviddsgrupp, för att få en teori om växelverkan mellan vanliga standardmodellfermioner ( leptoner , kvarkar ) med tekniska kvarkar (med möjlighet att härleda massor och andra parametrar av standardmodellen).
Technicolor-teorier förutspår uppkomsten av nya partiklar som kan detekteras i partikelacceleratorer som LHC , och representerar även möjliga partiklar som utgör mörk materia . Men de möter också olika svårigheter som till exempel härrör från de redan tillgängliga exakta mätningarna av den elektrosvaga teorin. Speciellt förutspår technicolor-teorier smakförändrande neutrala strömmar som är undertryckta i standardmodellen och kan existera inom snäva experimentella gränser. Som en utväg föreslogs redan på 1980-talet teorier om walking technicolor (Thomas Appelqvist m.fl. [7] ). De studerades numeriskt på 2000-talet genom att modellera fältteorier på ett gitter .
Utöver technicolor-teorierna finns det andra teorier som också innehåller sammansatta Higgs-bosoner som består av fermioner. Framförallt: