Pati-Salam Modell

In der Physik ist das Pati-Salam Modell Grand Unification Theory (GUT) wurde 1974 vom nobel Hofdichter Abdus Salam und Jogesh Pati vorgeschlagen. Die Vereinigung basiert darauf, dort vier Quark-Farbenanklagen, synchronisiert rot, grün, blau und violett (oder lila) statt der herkömmlichen drei mit dem neuen "violetten" Quark zu sein, das mit dem leptons wird identifiziert. Das Modell hat auch nach links richtige Symmetrie und sagt voraus, dass die Existenz eines hohen Energierechts schwache Wechselwirkung mit schwerem W' und Z' bosons gereicht hat.

Ursprünglich wurde die vierte Farbe "lila" etikettiert, um mit "lepton" zu alliterieren. Pati-Salam ist eine Hauptströmungstheorie und eine lebensfähige Alternative zum Georgi-Glashow SU (5) Vereinigung. Es kann innerhalb SO (10) Vereinigungsmodell eingebettet werden (wie SU (5) kann).

Kerntheorie

Das Pati-Salam Modell stellt fest, dass die Maß-Gruppe irgendein SU (4) &times ist; SU (2) × SU (2) oder (SU (4) × SU (2) × SU (2)) / bilden Z und der fermions drei Familien, jeder, aus den Darstellungen (4,2,1) bestehend, und. Das braucht etwas Erklärung. Das Zentrum von SU (4) × SU (2) × SU (2) ist Z× Z× Z. Der Z im Quotienten bezieht sich auf die zwei Element-Untergruppe, die durch das Element des Zentrums entsprechend dem 2 Element von Z und den 1 Elementen von Z und Z erzeugt ist. Das schließt das rechtshändige Neutrino ein, das, wie man jetzt wahrscheinlich glaubt, besteht. Sieh Neutrino-Schwingungen. Es gibt auch (4,1,2), und/oder ein Skalarfeld hat das Feld von Higgs genannt, das einen VEV erwirbt. Das läuft auf eine spontane Symmetrie hinaus, die von zu oder von zu und auch, bricht

: (q und l),

: (d, u, e und &nu),

, und. Sieh eingeschränkte Darstellung. Natürlich ist das Benennen der Darstellungsdinge wie und (6,1,1) rein eine Tagung eines Physikers, nicht eine Tagung eines Mathematikers, wo Darstellungen entweder durch Gemälde von Young oder Diagramme von Dynkin mit Zahlen auf ihren Scheitelpunkten, aber dennoch etikettiert werden, ist es unter EINGEWEIDE-Theoretikern normal.

Die schwache Hyperanklage, Y, ist die Summe von SU (4) und von SU (2)

Wirklich ist es möglich, die Pati-Salam Gruppe zu erweitern, so dass es zwei verbundene Bestandteile hat. Die relevante Gruppe ist jetzt das halbdirekte Produkt. Der letzte Z braucht auch das Erklären. Es entspricht einem automorphism der (unverlängerten) Pati-Salam Gruppe, die die Zusammensetzung eines involutive Außenautomorphism von SU (4) ist, der nicht ein innerer automorphism mit dem Austauschen des verlassenen und der richtigen Kopien von SU (2) ist. Das erklärt den Namen verlassen und Recht und ist eine der Hauptmotivationen, um dieses Modell ursprünglich zu studieren. Diese nach links richtige "Extrasymmetrie" stellt das Konzept der Gleichheit wieder her, die, wie man gezeigt hatte, an niedrigen Energieskalen für die schwache Wechselwirkung nicht gehalten hatte. In diesem verlängerten Modell, ist ein irrep und ist so. Das ist die einfachste Erweiterung des minimalen nach links richtigen Modells, das QCD mit BL vereinigt.

Seit der homotopy Gruppe sagt dieses Modell Monopole voraus. Sieh 't Monopol von Hooft-Polyakov.

Dieses Modell wurde von Jogesh Pati und Abdus Salam erfunden.

Dieses Modell sagt nicht voraus, dass Maß Protonenzerfall vermittelt hat (wenn es innerhalb einer noch größeren EINGEWEIDE-Gruppe nicht eingebettet wird).

Unterschiede zum SU (5) Vereinigung

Wie oben erwähnt können sowohl der Pati-Salam als auch Georgi-Glashow SU (5) Vereinigungsmodelle in SO (10) Vereinigung eingebettet werden. Der Unterschied zwischen den zwei Modellen liegt dann in der Weise, wie SO (10) Symmetrie gebrochen wird, verschiedene Partikeln erzeugend, die können oder an niedrigen Skalen nicht wichtig und durch aktuelle Experimente zugänglich sein können. Wenn wir auf die individuellen Modelle schauen, ist der wichtigste Unterschied im Ursprung des weak_hypercharge. Im SU (5) Modell allein gibt es keine nach links richtige Symmetrie (obwohl es ein in einer größeren Vereinigung geben konnte, in der das Modell eingebettet wird), und die schwache Hyperanklage getrennt von der Farbenanklage behandelt wird. Im Pati-Salam Modell fängt ein Teil der schwachen Hyperanklage (hat häufig U (1) genannt), an, mit der Farbenanklage im SU (4) Gruppe vereinigt zu werden, während der andere Teil der schwachen Hyperanklage im SU (2) ist. Wenn jene zwei Gruppen dann brechen, vereinigen die zwei Teile zusammen schließlich in die übliche schwache Hyperanklage U (1).

Minimaler supersymmetrischer Pati-Salam

Raum-Zeit

Die N=1 Superraumerweiterung von 3+1 Raum-Zeit von Minkowski

Raumsymmetrie

N=1 SUSY mehr als 3+1 Raum-Zeit von Minkowski mit der R-Symmetrie

Maß-Symmetrie-Gruppe

[SU (4) × SU (2) × SU (2)]/Z

Globale innere Symmetrie

U (1)

Vektor-Superfelder

Diejenigen, die mit dem SU (4) &times vereinigt sind; SU (2) × SU (2) Maß-Symmetrie

Superfelder von Chiral

Als komplizierte Darstellungen:

:

Superpotenzial

Ein allgemeiner invariant renormalizable Superpotenzial ist (Komplex) und U (1) invariant Kubikpolynom in den Superfeldern. Es ist eine geradlinige Kombination der folgenden Begriffe:

\begin {Matrix-}\

S \\

S (4,1,2) _H (\bar {4}, 1,2) _H \\

S (1,2,2) _H (1,2,2) _H \\

(6,1,1) _H (4,1,2) _H (4,1,2) _H \\

(6,1,1) _H (\bar {4}, 1,2) _H (\bar {4}, 1,2) _H \\

(1,2,2) _H (4,2,1) _i (\bar {4}, 1,2) _j \\

(4,1,2) _H (\bar {4}, 1,2) _i \phi_j \\

\end {Matrix-}\

</Mathematik>

und sind die Generationsindizes.

Nach links richtige Erweiterung

Wir können dieses Modell erweitern, um nach links richtige Symmetrie einzuschließen. Dafür brauchen wir den zusätzlichen chiral multiplets und

Quellen

  • Graham G. Ross, Großartige Vereinigte Theorien, Benjamin/Cummings, 1985, internationale Standardbuchnummer 0-8053-6968-6
  • Anthony Zee, Quant-Feldtheorie in einer Nussschale, Princeton U. Presse, Princeton, 2003, internationale Standardbuchnummer 0-691-01019-6
  • J. Pati und A. Salam, Phys. Hochwürdiger. D10 (1974), 275. Zahl von Lepton als die vierte "Farbe"

Links


Montclair staatliche Universität / Ernest Aldrich Simpson
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