Бөлшек физикасындағы ескі теория: Печчей-Куинн моделінің тоқтатылуы
Peccei–Quinn theory
Бөлшек физикасындағы Печчей-Куинн теориясы күшті CP мәселесін шешуге ұсынылған, бірақ тәжірибелермен жоққа шығарылған. Жаңа, жеңіл аксион модельдері зерттеледі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Қазіргі кезде бөлшек физикасында қолданылмайтын теория
Now discarded theory in particle physics
Бөлшек физикасында Печчей-Куинн теориясы – Роберто Печчей және Хелен Куинн 1977 жылы ұсынған, күшті CP проблемасын шешуге арналған белгілі және ұзақ мерзімді ұсыныс. Бұл теория Стандартты модельге жаңа аномальды симметрияны және симметрияны төмен энергияда спонтанды түрде бұзатын жаңа скалярлық өрісті енгізеді, нәтижесінде проблемалық CP бұзуын жойатын аксион пайда болады. Бұл модель көптен бері эксперименттер арқылы жоққа шығарылды және оның орнына күшті CP проблемасын шешу үшін бірдей механизмді пайдаланатын ұқсас көзге көрінбейтін аксиондық модельдерге алмастырылды.
In particle physics, the Peccei–Quinn theory is a well known, long standing proposal for the resolution of the strong CP problem formulated by Roberto Peccei and Helen Quinn in 1977. The theory introduces a new anomalous symmetry to the Standard Model along with a new scalar field which spontaneously breaks the symmetry at low energies, giving rise to an axion that suppresses the problematic CP violation. This model has long since been ruled out by experiments and has instead been replaced by similar invisible axion models which utilize the same mechanism to solve the strong CP problem.
Көрінбейтін аксион үлгілері
Пецсей-Квинн моделінің жұмыс істеуі үшін ыдырау тұрақтысы электроәлсіз масштабта орнатылуы керек, бұл ауыр аксионға алып келеді. Мұндай аксион тәжірибелер арқылы көптен бері жоққа шығарылды, мысалы, сирек каон ыдырауларының шектеулері арқылы. Оның орнына, жаңа скалярлық өрісті электроәлсіз масштабтан тәуелсіз енгізетін, вакуумдық күту мәнін әлдеқайда үлкендететін және осылайша өте жеңіл аксиондарды мүмкін ететін «көрінбейтін аксион» модельдері деп аталатын әртүрлі өзгертілген модельдер бар. Мұндай модельдердің ең танымаллары – Ким-Шифман-Вайнштейн-Захаров (KSVZ) және Дине-Фишлер-Средницкий-Житницкий (DFSZ) модельдері. KSVZ моделі PQ заряды бар жаңа ауыр кварк дублетін енгізеді, ол Юкава мүшесі арқылы масса алады. Бұл модельде PQ зарядын тасымалдайтын жалғыз фермиондар ауыр кварктар болғандықтан, стандартты модельдің фермиондары мен аксион арасында ағаш деңгейіндегі байланыс жоқ. Ал DFSZ моделі әдеттегі Хиггсті екі PQ зарядталған Хиггс дублетімен, және , алмастырады, олар стандартты модельдің фермиондарына әдеттегі Юкава мүшелері арқылы масса береді, ал жаңа скаляр стандартты модельмен тек төртінші дәрежелі байланыс арқылы ғана өзара әрекеттеседі. Екі Хиггс дублеті PQ зарядын тасымалдағандықтан, нәтижедегі аксион стандартты модельдің фермиондарымен ағаш деңгейінде байланысады.
For the Peccei–Quinn model to work, the decay constant must be set at the electroweak scale, leading to a heavy axion. Such an axion has long been ruled out by experiments, for example through bounds on rare kaon decays Instead, there are a variety of modified models called invisible axion models which introduce the new scalar field independently of the electroweak scale, enabling much larger vacuum expectation values, hence very light axions. The most popular such models are the Kim–Shifman–Vainshtein–Zakharov (KSVZ) and the Dine–Fischler–Srednicki–Zhitnisky (DFSZ) models. The KSVZ model introduces a new heavy quark doublet with PQ charge, acquiring its mass through a Yukawa term involving Since in this model the only fermions that carry a PQ charge are the heavy quarks, there are no tree level couplings between the SM fermions and the axion. Meanwhile, the DFSZ model replaces the usual Higgs with two PQ charged Higgs doublets, and , that give mass to the SM fermions through the usual Yukawa terms, while the new scalar only interacts with the standard model through a quartic coupling Since the two Higgs doublets carry PQ charge, the resulting axion couples to SM fermions at tree level.