Какие недостатки Стандартной модели устраняет суперсимметрия?

Я читал о суперсимметрии и о том, как она была разработана, чтобы заполнить предполагаемые пробелы, оставленные Стандартной моделью физики элементарных частиц. Каков один из основных примеров этого разрыва?

Одно из применений - удаление бесконечностей, которые перенормировка удаляет в КТП; теория струн делает его более естественным.
Я бы сказал, что проблема иерархии НЕ является основной причиной ее рассмотрения, поэтому на самом деле это не дубликат этого вопроса.

Ответы (1)

  • Так называемая проблема иерархии , связанная с естественностью и тонкой настройкой . Бозон Хиггса легкий, хотя, будучи скаляром, его масса должна быть суммой больших вкладов всей физики при очень высоких энергиях. Так что можно ожидать, что существует какой-то механизм, объясняющий эту особую ценность. Если бы SUSY существовала при энергиях ∼ 1 ТэВ, что прекрасно объяснило бы это сокращение. Однако результаты LHC представляют собой настоящую проблему для этого сценария. SUSY также не предоставляет механизма, позволяющего избавиться от еще одной тонкой настройки космологической постоянной. С самого начала, задолго до того, как LHC начал работать, люди распознавали всевозможные феноменологические проблемы (ненаблюдаемый аромат, нарушающий нейтральные токи и дополнительное нарушение CP), связанные с этим сценарием, и изучали модели с нарушением SUSY при более высоких энергиях. Честно говоря, для меня это не главная его привлекательность.
  • Еще одна особенность массы бозона Хиггса заключается в том, что она подозрительно близка к границе устойчивости. Т.е. будь она немного легче, Стандартная модель была бы неустойчивой из-за квантовых эффектов на потенциал. Напротив, модели SUSY с низкой энергией могут объяснить даже более легкую массу бозона Хиггса без каких-либо проблем со стабильностью.
  • Электрослабый и сильный сектора в Стандартной модели практически не связаны друг с другом. Если вы посмотрите на эволюцию калибровочных взаимодействий при более высоких энергиях прямо к 10 16 ГэВ вы можете видеть, что они сближаются. Это говорит о том, что при гораздо более высоких энергиях 10 16 ГэВ все три взаимодействия объединяются в единое взаимодействие с простой калибровочной группой — теорию Великого объединения . Некоторые из этих единых теорий также помогают объяснить огромные различия в массах и углах смешения в фермионном секторе . Однако без SUSY эти калибровочные муфты не встречаются точно в одной точке, они на самом деле образуют довольно большой треугольник. Из-за этого сценарии без SUSY GUT обычно страдают от быстрого распада протона, и многие из них уже закрыты без каких-либо экспериментов на коллайдерах при таких высоких энергиях! Напротив, если суперпартнеры имеют достаточно малую массу, этот треугольник становится намного меньше, и суперсимметричные сценарии ТВО становятся гораздо более жизнеспособными. Лично для меня в этом главная привлекательность низкоэнергетического SUSY.
  • Низкоэнергетическая SUSY дает нам естественных кандидатов на роль частиц темной материи , полностью отсутствующих в Стандартной модели, и говорит нам, как они должны взаимодействовать и как мы можем их найти.
  • И, конечно же, есть самая фундаментальная мотивация в виде теории струн (лучшая... о, да ладно! единственная работающая теория квантовой гравитации, которую мы знаем сейчас), которая требует SUSY при планковских энергиях. Конечно, в струнах SUSY не должен выживать при низких энергиях. Но если это произойдет, теория струн может быстро стать гораздо более актуальной для физики элементарных частиц.
Я согласен со всем, что вы здесь говорите (и, позвольте мне добавить, я всегда находил тот факт, что м час почти идентична границе устойчивости, как бы это ни сбивало с толку. Что это значит? Наверняка это что-то значит!). Я бы добавил, что согласно Хаагу-Лопушански-Сохниусу, SUSY — единственная возможная модификация SM, которая не состоит в простом добавлении новых полей в смесь случайным образом. Поэтому это очень естественный сценарий для изучения.
почему вы не обсуждаете отмену аномалии? Если я правильно помню, это было основной причиной, по которой суперсимметрия впервые обсуждалась как возможное расширение стандартной модели?
@annav Было ли это? Я просмотрел некоторые ранние статьи о суперсимметричных расширениях Стандартной модели, и их мотивация в основном состоит в том, что «более ограниченная теория — меньше параметров» (да, они еще не осознали необходимость расширения). л с о ф т с сотней параметров...) Что касается аномалий, Файет в 1976 году цитирует работу Бушиа, Илиопулоса и Мейера об устранении аномалий в СМ. Именно из-за этого документа я не обсуждаю отмену аномалий — есть ли какие-то проблемы? SM в этом отношении очень хорош, и я не вижу, как SUSY поможет сделать его еще лучше.
Спасибо, я, вероятно, смешиваю это с аргументами суперстроки, но вопрос касается стандартной модели.
Какие недостатки Стандартной модели устраняет суперсимметрия?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v