Dávid Gyula kérdések

[telev]

Amiket írtál azt mind elfogadom és egyetértek, hiszen már egyszer kijelentettem: gravitációs erő nincs. Te ezt fejtetted ki hosszabban. Az eltérés köztünk a kölcsönhatás szón van.

Ha engem egy kölcsönhatás ér, erőt fejt ki rám, akkor: gyorsulok.

Innen látszik, hogy te a kölcsönhatás alatt a newtoni erőt érted, mindegy annak a szinonimájaként használod. Én (meg a "mindenki") nem így használom ezt a szót. Szerintem ez egy sokkal általánosabb szó, annyit tesz, hogy az egyik test befolyásolja a másikat. A Pauli-féle kizárási elv is egy kölcsönhatás, holott szó sincs erőről, mert más természetű kölcsönhatás, mint ami a Newton keretei közé belefér. Az egész kvatumfizikában nem használt az erő fogalma, mégis kölcsönhatásról vígan beszélünk. Az elektron és a neutron között viszont tényleg nincs elektromos kölcsönhatás, mert az egyik anyag jelenléte nem befolyásolja a másikat. Gravitációsan viszont két anyagdarab mindig befolyásolja egymást, ha nem lenne itt a Nap, akkor a távoli csillagokhoz képest másképp mozogna a Föld, ergo interakció van, amit geometriában és/azaz Einstein egyenletben nyilvánul meg.

Ez az aktív-passzív gravitáció, akkor válik szét ilyen élesen, amikor az egyik anyag sokkal nagyobb mint a másik, pl. fekete lyuk kontra űrhajó. De ha két neutroncsillag együttes mozgását (kerültem a kölcsönhatást) vizsgáljuk, amit hiszem (remélem), hogy az Einstein-egyenletben benne van már most, akkor ott szimultán van jelen a gravitáció két formája, ettől is olyan nehéz megoldani az egyenleteket. Vagy legyen inkább két porfelhő, akkor egyszerűbb egy anyag modellt felállítani. De igen, erre céloztam, hiszen ez is masszívan az ált. rel. része, és természetesen elfogadom, hogy ha csak passzív gravitációt tekintünk akkor az geometria.

Végigolvastam a fórumot, világos, hogy nem tornatanár mivoltodban írsz ide.

[Aurora]

a belső és a külső szimmetriák egyesítése

EZT akarom állandóan megkérdezni, csak biztos nem sikerül jól. 2 napja is ezt kérdeztem itt.
Azért -nyugtass már meg, Dgy-, ez fel van írva a fizikusok TODO (what to do) listájára, ugye? Mert enélkül szerintem nem lesz egyesítés

Hát persze. Ez a régi vágy, a Nagy Terv: egyetlen Elméletben egyesíteni mindent, amit a világ legalapvetőbb alkotórészeiről tudunk. És mivel ez (mármint amit tudunk) egyre nagyobb mértékben a szimmetriaelmélet nyelvén fogalmazódik meg, ezért a Nagy Terv magában foglalja a Végső, Nagy Szimmetriacsoport megtalálását is - ez egyetlen csoportban, egyetlen matematikai leírásban egyesíti (majd) a részecskék belső szimmetriáiról szerzett, jelenleg a Standard Modellben összefoglalt információt és a "külső", geometriai szimmetriákról szerzett ismereteinket, amelyeket a speciális realativitáselmélet foglal össze. Eggyel nagyravágyóbb az az elképzelés, amely ezt a második, "külső", geometriai információhalmazt nem a specrel, hanem az áltrel nyelvén vinné be a közösbe - ekkor remény lenne minden kölcsönhatás (beleértve a gravitáció) egységes leírására is - ez lenne a TOE, azaz a Theory of Everithing.

Mi több. Egy ilyen elméletnek azt is meg kellene tudnia magyaráznia, honnan jönnek egyáltalán a szimmetriák. Mit jelent az a furcsa, igazából csak a kvantum-mezőelmélet matematikájával megfogható tulajdonság, amit pongyolán úgy fogalmazunk, hogy "a részecskék belső szimmetriája"? Miért lehet egy szimmetriatranszformációval egymásba transzformálni a protont és a neutront (pontosabban szólva: az őket leíró hullámfüggvényeket), vagy a három színű kvarkokat? Honnan ered ez az egész szimmetria?

Kézenfekvőnek tűnik, hogy ez a szimmetria is a "külső tér" (vagy téridő) tulajdonsága. A huszadik század során megszoktuk, hogy a minden fizikai objektumra, minden jelenségre, minden fizikai elméletre érvényes invarianciatulajdonságokat egy külső, e célra kitalált entitás, a téridő tulajdonságainak tekintsük. (Pl: minden fizikai jelenség, objektum stb változatlan marad, ha eltoljuk valamennyivel - ehelyett azt mondjuk: a térnek nincs közepe, kitüntetett pontja, a tér homogén. Részletek a Polarisban tartott utolsó sorozatom első előadásán, a fizika geometrizálása címszó alatt.) És mivel megértük azt a forradalmat, amikor a téridő megszokott szimmetriacsoportját ki kellett cserélnünk egy másikra (ez volt a specrel születése, persze utólagos interpretáció szerint), azt gondolhatjuk, hogy a következő nagy szimmetriaügyi forradalom is hasonló lesz: megváltoztatjuk, bővítjük a téridő szimmetriacsoportját, és ez majd megmagyarázza a (látszólag) "belső" szimmetriákat is.

A fenti Nagy Terv tehát úgy módosul: bővítsük a specrelt (vagy az áltrelt), azaz általánosítsuk a téridő szimmetriáit úgy, hogy magukba foglalják a részecskék belső szimmetriáit is. Ha szerencsénk van, még a részecskékre vonatkozó egyenleteket (a Schrödinger-egyenlet megfelelő változatait) is megkaphatjuk a „kibővített” téridő „általánosított gravitációs egyenleteiként”.

Ha jól sejtem, ezt a programot sok lelkes érdeklődő (pl Sanyilaci) örömmel elfogadná és támogatná.
Mennyit kell tehát várnunk e program megvalósítására?

Pontosan MINUSZ 92 évet! Az első ilyen elméletet, amely egy új téridő-keretbe egyesítette az általános relativitáselméletet és az (akkori) mezőelméletet, azaz a relativisztikus elektrodinamikát, 1921-ben publikálta Theodore Kaluza. Modelljében a téridőt négy helyett ötdimenziósnak tekintette, és a metrikus tenzor új komponenseit a Maxwell-elmélet potenciál-négyesvektorának komponenseivel azonosította. Az elmélet invariáns volt az elektrodinamika U(1) szimmetriacsoportjára (noha ezt akkor még nem így fogalmazták meg). A Kaluza-elméletből azonnal levezethetők voltak egyrészt a gravitációs Einstein-egyenletek, másrészt az elektromágnesség (görbült téridőn érvényes) Maxwell-egyenletei.

Néhány évvel később Oscar Klein (nem a palackos, aki Felix Klein volt, hanem a Kein-Gordon-egyenletben szereplő Klein) azt is megmagyarázta, miért nem látjuk az „ötödik dimenziót”: mert mikroszkópikus méretűre fel van csavarodva. Részletek és magyarázó ábra (sőt egyenletek!) az angol Wikipedia Kaluza-Klein theory szócikkében.

Kilencven éve tehát készen állt a Hiper-szuper Egyesítés elmélete! Miért nem használjuk most is ezt, miért kell újra ezen dolgoznunk?

Az egyik ok természetesen az, hogy a „részecskék”, a „mezők” tulajdonságait ma már részletesebben ismerjük: nem csak az akkor egyedül ismert elektrodinamikát, hanem a gyenge és erős kölcsönhatások elméleteit is be kell építenünk egy ilyen egyesítésbe.

A másik gond az, hogy a KK-elmélet klasszikus volt: nem használta az akkoriban kifejlődni kezdő kvantumelmélet fogalmait és matematikai apparátusát.

Az utóbbi megszületésével természetesen minden korábbi elméletet megpróbáltak „megkvantálni”, beépíteni az új keretek közé, köztük a Kaluza-Klein elméletet is. És itt ütköztek nehézségekbe: a kvantált KK-elmélet nem tudta helyesen leírni a fermionokat (azaz a feles spinű, a Fermi-Dirac statisztikának és a Pauli-elvnek engedelmeskedő részecskéket), köztük a jól ismert elektront. Hogy miért, az csak jóval később, 1967-ben derült ki. Ekkor már ismerték a kvarkokat és mindhárom részecske-kölcsönhatást, lázasan dolgoztak ezek egységes leírásán (a Standard Modell 1973-ra állt össze), és ismét (egyszerre több tudós kezdeményezésére) felmerült egy Kaluza-Klein filozófiájú, ám nyilván bonyolultabb, „külső”, általánosított téridős egyesítés ötlete.

Ezeket a reményeket zúzta porrá az 1967-ben publikált Coleman-Mandula-tétel. Eszerint egy ilyen egyesítés csak triviális módon, a külső és belső szimmetriacsoportok direkt szorzásával lehetséges – feltéve, ha az elméletben vannak nem nulla tömegű részecskék is. És mivel a tapasztalat szerint ilyenek léteznek, az elméleti fizikusok sóhajtva lemondtak az egyesítés eme egyszerű, korábban kézenfekvőnek látszó útjáról. A CM-tétel egyike lett a fizika néhány híres „NO GO”-tételének, melyek megtiltják bizonyos elméleti utak folytatását, zsákutcának minősítve őket. (Wiki: No Go theorems.)

A CM-tétel (mint minden matematikai állítás) természetesen megkerülhető, ha az alapfeltevései nem teljesülnek. Ilyen feltevés volt az, hogy – amint megszoktuk – a szimmetriákat Lie-csoportok, illetve a hozzájuk tartozó Lie-algebrák írják le. A továbblépést az jelentette, amikor rájöttek, hogy vannak általánosabb szimmetriák, amelyekhez Lie-szuperalgebrák tartoznak – ezeket hívják szuperszimmetriáknak –, melyekre nem vonatkozik a CM-tétel.

Ezért olyan fontos a részecskefizikában a szuperszimmetria: megnyitotta azt a korábban lezártnak hitt utat, amely a külső és a belső szimmetriák egyesítése felé vezet. A szuperszimmetriára épülő további elméletek (szupergravitáció, húrelmélet) valóban meg is valósították ezt a programot, sőt túl is teljesítették: mint az ismeretterjesztő irodalomból ismert, a húrelméletben nem egy, hanem rengeteg (csillagászati nagyságrendű) lehetőség van a szimmetriák egyesítésére, és (kis energiás határesetben) a jelenlegi fizika reprodukálására. Itt épp a bőség zavara okoz gondot – a következő forradalmi felismerésig és Nagy Lépésig.

A húrelmélet nem csak abban a formában tartalmazza a gravitációt, ahogy itt korábban szó esett róla, azaz hogy fellép benne egy kettes spinű részecske, amit a hipotetikus gravitonnal azonosítanak. Ilyen elmélet sok van, és könnnyű ilyeneket kitalálni. Az igazi előny az, hogy a sokdimenziós görbült sokaságokon mozgó húrok fizikája kis energiás határesetben a végtelen méretűnek megmaradó négydimenziós háttértér metrikájára vonatkozóan szinte automatikusan kiadja a gravitációs Einstein-egyenleteket. A maradék dimenziók feltekeredésének bonyolult, nemkommutatív struktúrája viszont egy olyan szimmetriacsoportot definiál, ami azonosítható a részecskék ismert „belső szimmetriacsoportjával”, illetve ennek valamelyik egyszerű fedőcsoportjával.

Ezt kerestük, nemde? Egy egységes elméletet, amely egyrészt kiadja az áltrel gravitációra vonatkozó egyenleteit, másrészt a részecskék belső szimmetriáit, határesetben a Standard Modellt. Ezért szerettek bele azonnal a fizikusok a húrelmélet(ek)be (na jó, nem azonnal, hanem az első technikai nehézségek és kétségek tisztázódása után, amikor a szuperszimmetria felhasználásával felsejlett az előbb felvázolt perspektíva – ez a nyolcvanas évek elején történt). És ezért nem akarják ma sem elereszteni – annak ellenére, hogy harminc év alatt semmi kézzelfogható, laborban mérhető jóslathoz sem vezetett. (Részletek: Lee Smolin: Mi a gubanc a fizikában?) Hiszen ha eldobnánk, mi maradna? Nincs a láthatáron más olyan elmélet, amely legalábbis perspektivikusan lehetőséget nyújtana az Egyesítés (benne a belső és a külső szimmetriák egyesítésének, más szóval a kvantum-mezőelmélet és az általános relativitáselmélet egyesítésének) megvalósítására.

dgy

Kedves DGy!

Nagyon köszönöm ezt az áttekintő összefoglalást!
Azt szeretném kérdezni, hogy úgye már az LHC-ben biztosan eldöntötték kísérletileg, hogy a Standard Modell szuperszimmetrikus kiterjesztése nem lehet igaz? Ezek után még lehet hinni, hogy valami bonyolultabb verzióban mégis meglelik az SM szuperszimmetrikus kiterjesztését?

[Rigel]

Azt szeretném kérdezni, hogy úgye már az LHC-ben biztosan eldöntötték kísérletileg, hogy a Standard Modell szuperszimmetrikus kiterjesztése nem lehet igaz? Ezek után még lehet hinni, hogy valami bonyolultabb verzióban mégis meglelik az SM szuperszimmetrikus kiterjesztését?

Legalábbis reménykednek benne.

Amúgy amikor rákattintasz az "Idézet" gombra, az első néhány mondat kivételével nyugodtan kitörölheted az eredeti hosszú hozzászólást a [quot...] ... [/quot...] blokkból. Senki sem sértődik meg emiatt.

[Aurora]

Azt szeretném kérdezni, hogy úgye már az LHC-ben biztosan eldöntötték kísérletileg, hogy a Standard Modell szuperszimmetrikus kiterjesztése nem lehet igaz? Ezek után még lehet hinni, hogy valami bonyolultabb verzióban mégis meglelik az SM szuperszimmetrikus kiterjesztését?

Legalábbis reménykednek benne.

Amúgy amikor rákattintasz az "Idézet" gombra, az első néhány mondat kivételével nyugodtan kitörölheted az eredeti hosszú hozzászólást a [quot...] ... [/quot...] blokkból. Senki sem sértődik meg emiatt.

Jah, igen köszi! Az Indapasson előzményt jelez a program, nem idézi az egészet.

Én is reménykedem benne. Mert, ha SUSY nincs, akkor húrelmélet sem lehet.

[Aurora]

Jah, igen köszi! Az Indapasson előzményt jelez a program, nem idézi az egészet.

Hm. Én végülis most már együtt tudok vele élni, de még mindig nem lenne késő megnyomni azt a szerkeszt gombot, és kitörölni n-1 sort az n-ből.
Remélem, ha valaki ajánl egy könyvet, akkor nem másolod ide az egészet...

Igen.

[Aurora]

Szia Sanyilaci!

A Standard Modell egy nagy forradalom volt, és a Higgs-bozon megtalálása a jelen legnagyobb forradalma. A Standard Modell nagyon eredeti és természetes elmélet. Tanultam SUSY-t, és így látom, hogy a szuperszimmetria nem az. Sokkal bonyolultabb elmélet, sokkal több benne a szabad paraméter, és nem tudja megadni a szuperpartnerek tömegét. Látszik, hogy azért hozták létre, hogy kapjanak egy olyan elméletet, amiben a kellemetlenebb sugárzási korrekciók kiessenek. Mert a szuperpartnerek megfelelő sugárzási korrekciói ellentétes előjellel szerepelnek, így kiejtik egymást. Ezért olyan szép az elmélet, hogy a szuperszimmetria szerint a három kölcsönhatás csatolási állandói egy pontban fogják metszeni egymást.
Emellett megmagyarázza, hogy mi is az a sötétanyag. Viszont egy sokkal bonyolultabb elmélet jönne létre, mint a Standard Modell, sokkal több benne a szabad paraméter, sokkal több benne a részecske (amik eddig nincsenek meg). Ha az SM minimális szuperszimmetrikus kiterjesztése megbukott, ami elég bonyolult volt, akkor a további számításba jöhetők, még inkább azok lesznek.

[Aurora]

Szia Zsolt!

Köszönöm a válaszod.

A Standard Modell egy nagy forradalom volt, és a Higgs-bozon megtalálása a jelen legnagyobb forradalma.

Az SM talán tényleg forradalom volt, a Higgs bozon meg nagy eredmény. Viszont a bozon nem biztos, hogy nagy forradalom. Dgy itt is megírta, hogy ez az SM megkoronázása volt, az i-re a pont, mintsem egy új felvonás kezdete. Tehát a bozont forradalomnak talán túlzás nevezni. Mérföldkőnek talán igen, nagyon fontos eredménynek igen, mert megerősítette azt, amit eddig is használtunk, használtatok. Kibetonozta az eddigi utat. De nem tárt fel kapukat. Tudtommal.

Amit a SUSYről írsz, az valahol érthető.
Ami matematikailag/elméletileg könnyű, azt már kiszámoltuk/kitaláltuk. Ami kísérletileg könnyű, azt már felfedeztük. Józan ésszel nem lehet azt várni, hogy a továbblépés könnyű lesz, szemléletes, vagy "természetes". Azt sem lehet várni, hogy az új elméletek feltétlen kompaktabbak lesznek, pl. kevés szabad paraméterrel. Sok mindent nem tudunk még (sötét anyag, energia csak a példa kedvéért), ezért azok az utak, amik ezekhez vezetnek talán természetes, hogy sok szabad paramétert tartalmaznak - egyelőre.

Úgyhogy az új elméletek, az egyesítések (ha tényleg erre vezet az út) biztos, hogy egyre kevésbé lesznek szemléletesek, egyre kevésbé könnyűek matematikai szempontból. Talán -és ez sem biztos-, de talán axiómáikban lesznek kevesebbek, talán kevesebb kiindulási feltétellel élnek majd. Összességében csak kevesebből kell többet magyarázni, mert Occam borotvája...

Ezek kapcsán fogalmazódótt meg bennem az a kérdés, hogy:
- Dgy nagyon jól felvázolta, hogy az egyesítések hogyan történnek és hol tartanak,
- Hogy a természet milyen szemét módon zárja le egyfolytában az iterációs utakat mindenféle NO GO tételekkel
- rákényszerítve minket arra, hogy olyan ingoványos talajra merészkedjünk, ahol régen elmaradoztak mind az elméleti, mind a kísérleti fogódzkodók. Ha egy csoport a "világ vége", akkor ez egy olyan szemétláda csoport, aminek jó darabon nincs "részcsoportja". Mindent vagy semmit típusú, és ilyen közegben tényleg nehéz az előrejutás, a tájékozódás.

Azon kezdtem el morfondírozni, hogy vajon mi mondatja veletek, fizikusokkal, hogy van, létezik egyesítés? Én tudom, most már értem is, hogy ez miért fontos és hogyan zajlik, értem, hogy ez miért lenne csudajó dolog, csak most azon kezdtem el törpölni, hogy vajon miért KELL lennie?
Kell lennie egyáltalán? Biztos, hogy a 3 (vagy 4, vagy több) kölcsönhatás egyesíthető? Miért kell ennek egyesíthetőnek lennie? Miért nem lehetnek tényleg függetlenek? Miért nem írhatja le a világot tényleg "ortogonális", Descartes szorzatokkal egyesített csoport?
Van valami megalapozott gyanú arra vonatkozóan, hogy ennek így kell lennie? Mi adja azt a hitet, megérzést, elvárást, hogy minden 1 (vagy 0 vagy kevés) paraméterre vezethető vissza?

Valami halvány ötleteim vannak, minthogy az ősrobbanás "csak megtörtént egyszer", erre itt van az élő bizonyíték, és ha megtörtént akkor az csak a "természet" törvényeinek megfelelően történhetett, tehát elvileg elméletileg visszamehetünk azokhoz a törvényekhez, amik a multiverzumok "fölött" uralkodnak, és ezeknek a törvényeknek az egyes univerzumok is engedelmeskednek, az egyes univerzumok fizikája ezekből levezethetők kell legyenek. És ez az "univerzumok fölött" uralkodó fizika lehet talán az "egyesített" fizika. De még ekkor is: kell, lehet szerepe a véletlennek. Sok szerepe lehet neki.
A csatolási állandók (csak a példa kedvéért) lehetnek akármilyenek, ahogy 2 hópihe a (spontán szimmetriasértés miatt) sosem lesz egyforma. De tudom, hogy ez rossz példa, mert az egyesítés és a közös csatolási állandó éppen arról szól, hogy a 2 különböző hópihe azelőtt 2 tök egyforma vízcsepp volt, azelőtt még egyformább gőz, azelőtt meg még egyformább plazma, stb., stb....

Úgyhogy tudok gondolkodni pro és kontra, de nem tudom, hogy miért kell lennie egyesítésnek.
Azt tudom, hogy minden szempontból megalapozott VÁLASZT senki nem tud adni, mert aki válaszolni tudna, annak a tudás már a birtokában kellene legyen. Ami pedig senkinek nincs.

Viszont mindenképpen érdekelne a véleményetek az egyesítések "fizikai szükségszerűségéről". Az vagy sem?
Erről biztosan több mindent tudtok/hallottatok mint én. Tudom, hogy félve formáltok véleményt ennyire ismeretlen területen, de nálam itt sokan sokkal többet tudtok. Ha van véleményetek, azt nagyon szívesen meghallhatnám.

Üdv!
Sanyilaci

Szerintem a Higgs-bozon felfedezése azt bizonyítja, hogy mennyire erős a Standard Modell, és minden olyan véleményt legyűrt, ami arra irányult, hogy a Standard Modell "repedezik". A neutrinós bakis mérés pedig azt mutatta, hogy a túl absztrakt elméletekkel vigyázni kell. Mert úgye a neutrinót azért mérték c-nél nagyobb sebességűnek, mert egy optikai kábel rosszul csatlakozott. És egyből egyes fizikusok extradimenziókkal jöttek, amikben a c-nél nagyobb terjedési sebesség magyarázatát látták.

Az egyesítésekben azért hisznek, mert eddig a fizika az egymástól látszólag eltérő elméletek egyesítését végezte. Gondolhatunk arra, hogy Newton a földi és az égi mechanikát egyesített, mert előtte azt hitték, hogy ennek a két szférának a jelenségei teljesen különbözőek. Azóta a csillagászat is a fizika része. Aztán Faraday (aztán Maxwell papírra lefordította Faraday gondolatait) az elektromos és mágneses jelenségeket, egyesítette, majd az optikáról belátták, hogy az is elektromágneses jelenség (Faraday is sejtette, csak ő nem tudta felírni a kontinuitási törvényt, és abból kihámozni az eltolási áramot, mert szegény családban született, és nem volt lehetősége matekot tanulni). Lorentz, Poincare, Abraham is a többiek a Maxwell egyenletek reduktív elméletén fellelkesülve már a XX. század elején egy Nagy Egységes elméletet kerestek, az elektrodinamikából kiindulva.
Aztán kiderült, hogy a kémia a kvantummechanika egy fejezete, vagyis egyesült az atomfizikával. Diracék pedig a kvantumos dolgokat egyesítették a klasszikus elektrodinamikával, így született a nemrelatívisztikus kvantumelektrodinamika. Később Feynman, Tomonaga, és Schwinger pedig a specrelt egyesítették a kvantált térelméletekkel. Így született a relativisztikus kvantumelektrodinamika, ami 13 tizedesjegyre pontosan megmondja az elektron mágneses momentumát. Magasabb sugárzási korrekciókat is meg lehet jósolni, a renormálás elméletének megalkotásával. Ez annak volt köszönhető, hogy az elmélet mértékinvariáns, mert a kölcsönhatást közvetítő fotonok tömege nulla. A gyenge kölcsönhatásra Fermi megalkotta a négyfermion kölcsönhatást. Ebben a fermionok közvetítő részecske nélkül, kontaktkölcsönhatással hatnak kölcsön. Ez az elmélet közel sem volt olyan pontos, mint a QED. Ekkor jött a következő "egyesítés" gondolata. Miért nem egy fotonhoz hasonló részecske közvetíti a fermionok között a kölcsönhatást?
És ekkor vezették be a W+,W- és Z0 mértékbozonokat. Nagy a tömegűk, ezért kis energián iszonyú kis távolságig terjed ki a kölcsönhatásuk a fermionok között, így ilyenkor a fermionok között jó közelítéssel kontaktkölcsönhatás feltételezhető. Nagyobb energián viszont, a "virtuális" mértékbozonok, "nagyobb távolságra juthatnak", vagyis nagyobb távolságig érvényesül a gyenge kölcsönhatás a fermionok között. Ez pontosabb elmélet, mint a Fermi-féle négyfermion kölcsönhatás, de a magasabb rendekben fellépő divergens sugárzási korrekciókat nem lehet renomrmálni, mert nem mértékinvariáns az elmélet, mert a közvetítő vektorbozon tömege nem nulla. Jó, de EGYESÍTSÜNK még, és tekintsük ezeket a mértékbozonokat nulla tömegűnek. Akkor minden lesz, és nagyon pontosan lehet megjósolni a gyenge kölcsönhatás folyamatait. A mértékbozonok tömege igazából nulla, a Lagrange-sűrűségükben a tömegtagjuknak látszó kifejezés, igazából ezeknek a vektorbozonoknak a Higgs-bozon vákummvárhatóértékével való kölcsönhatási tagjuk. Vagyis spontán szimmetriasértés hozza létre a mértékbozonok tömegét. Ehhez kell a Higgs-bozon. A gyenge kölcsönhatás a balkezes fermiondublettek miatt jön létre, és azért, hogy a gyenge-kölcsönhatást leíró Lagrange-sűrűség SU(2) szimmetriája ne sérüljön, fel kell tételezni, hogy a fermionok is tömeg nélküliek, és ezek tömegét a Higgs-bozon "generálja". Mert a fermionok tömege sértené az SU(2) szimmetriát.
Az erős kölcsönhatásban a gluonok olyanok, mint a QED fotonjai, a kvarkok pedig olyanok, mint a QED elektronjai. Csak a gluonokból nyolc típus van, és egymással is kölcsönhatnak, és a kvarkokból minőségileg, és színben is több van. Szóval sokkal komplikáltabb, mint a QED, de mégis annak mintájára alkották meg.
A Standard Modellben összerakta a kölcsönhatásokat, de nem történt olyan igazi egyesítés, mint ami a Maxwell elméletben az elektromos és mágneses jelenségek között történt. Mert bár az elektromágneses és gyenge kölcsönhatást, mintegy "összefonja", az erőst meg mellécsapja, de nem lesz belőlük csak egy kölcsönhatás. Mert az SM-ben továbbra is három csatolási állandó marad. A Nagy Egyesítésben a csatolási állandókat egyre akarják leszűkítani.
A Nagy Egyesítés túl messze következne be. A megjelenő X és Y új részecskék, tömege pedig hallatlanul nagy. Addig ezek szerint semmi új változtatás nem következne be a részecskefizikában? Ez a nagy gond szerintem.

A fizika, a megismerés mindig az egyesítések útját követte, és sikerre is vezetett. A múltbéli sikerekből táplálkozik, hogy járható út a redukciókra való törekvés. Azonkívűl semmi más alapja nincs az egységesítési törekvéseknek. Mert örömet okoz az, ha valami látszólag eltérő jelenségről kiderül, hogy igazából ugyanazon nagyobb jelenséghez tartozik.

[SzZoli]

Sziasztok!

A Higgs-mechanizmus feltételezése okozott-e bármilyen változást az áltrelben?

[dgy]

A Higgs-mechanizmus feltételezése okozott-e bármilyen változást az áltrelben?

Az égvilágon semmit, mert semmi köze sincs hozzá.

A Higgs-elméletben szereplő nemlineáris skalármező tényleges létezésének feltételezése és komolyan vétele viszont igen: e mező bizonyos egyensúlyi konfigurációi antigravitációs hatásúak. (Én még azt tanultam, hogy az áltrel bebizonyította: antigravvitáció nem létezik. Nos a helyzet bonyolultabb. Részletek a következő Atomcsill előadásomon, január 16-án.) A kozmológiában pedig a skalármező új, gyorsulva táguló, inflációs megoldásokhoz vezetett. Tehát nem az áltrel alapjai változtak, hanem új, érdekes, korábban fel sem tételezett, ám fizikailag fontos megoldások bukkantak fel. Nem a Higgs-mechanizmus, hanem a hozzá szükséges skalármező következtében.

dgy

[SzZoli]

Köszönöm.

A Higgs-elméletben szereplő nemlineáris skalármező tényleges létezésének feltételezése és komolyan vétele viszont igen: e mező bizonyos egyensúlyi konfigurációi antigravitációs hatásúak.

Ez a Higgs-mechanizmust leíró matekból közvetlenül kijön (ennyire ismerjük a skalármező nemlineáris voltát?), vagy kozmológiai alapokon álló elmélet, miszerint kellett lennie egy inflációs periódusnak?