Я всегда слышал, что три атомные силы в мелкомасштабной структуре (сильная, слабая и электромагнитная) объединены стандартной моделью , но я никогда не видел ее единого уравнения. Какое единое унифицированное уравнение описывает эти три силы?
Поскольку ответ Motl на самом деле не ответ, а шутка, я все еще жду.
Если вы хотите напечатать его на футболке — напечатайте лагранжиан Стандартной модели — тогда футболка уже напечатана и выглядит это так:
Физик на нем - Джон Эллис, второй по цитируемости физик живых частиц. Конечно, термины можно было бы уточнить, написать немного более подробно и точно и т. д. - со всеми индексами и суммами лагранжиан занимает около страницы, но в основе все равно очень просто, потому что дух пойман на футболке Эллиса. .
Это часть электрослабого лагранжиана – сильное ядерное взаимодействие опущено:
https://www.physicsforums.com/attachments/sm-lagrangian1-gif.195534/
Выглядит сложнее и искусственнее, чем есть на самом деле. Аналогично выглядят термины, относящиеся к сильному ядерному взаимодействию, КХД.
Еще один комментарий. Теория, которую мы знаем как Стандартную модель, описывает все три негравитационные силы, но мы не называем ее «единой», потому что части формулы, отвечающие за три силы, могут быть как бы независимо скорректированы. Единой теорией поля, описывающей эти взаимодействия, является так называемая теория великого объединения, которая морально похожа на квантовую теорию поля, но с более простым, более единым содержанием поля с различными полями, которые мы не наблюдаем на практике, кроме полей что мы делаем, и с некоторой дополнительной историей о «нарушении симметрии», которая должна быть добавлена, чтобы объяснить, почему мы наблюдаем три, казалось бы, несвязанные силы в экспериментах.
Чтобы понять значение символов во всех вышеприведенных уравнениях и как производить расчеты наблюдаемых величин, необходимо изучить квантовую теорию поля. Нет смысла пытаться объяснить QFT как часть этого ответа; минимальное введение в QFT обычно представляет собой двухсеместровый курс в университете.
Из моих ограниченных познаний в квантовой теории поля и стандартной модели я пока понял, что объединение сильного взаимодействия с электрослабым взаимодействием все еще остается гипотезой, которую необходимо проверить экспериментально. До сих пор не было убедительных доказательств объединения двух доменов.
Гипотеза состоит в том, что при достаточно высоких энергиях кванты взаимодействия трех сил были бы одинаковыми, но по мере того, как энергии снижались (вселенная охлаждалась), появлялись новые и другие кванты для трех сил из-за процесса, называемого спонтанным нарушением симметрии.
Также можно сослаться на это - Что привело к расщеплению электрослабых и сильных сил?
Так называемая унифицированная теория утверждает, что константы связи трех разных сил одинаковы, когда шкала энергий становится достаточно высокой. Эти константы связи на самом деле не являются постоянными, потому что они меняются, когда шкала энергии идет вверх или вниз.
пользователь1504
Брэндон Энрайт
Кристи Стойка