Кіріспе
Бөлшек физикасында SO(10) – Spin(10) спин тобына негізделген Ұлы біріктірілген теорияны (ҰБТ) білдіреді. Физиктер арасында дәстүрлі түрде қолданылатын қысқартылған SO(10) атауы, Spin(10) арқылы екі рет жабылатын арнайы ортогоналды топ болатын SO(10) Ли алгебрасынан немесе, дәлірек айтқанда, SO(10) Ли тобынан шығады. SO(10) Георгий-Глашоу және Пати-Салам модельдерін қамтиды, сондай-ақ бір буынның барлық фермиондарын бір өріс ретінде біріктіреді. Бұл үшін SU(5) теориясының 12 және SU(4)×SU(2)×SU(2) теориясының 9 бозондарына қоса, тағы 12 жаңа өлшеу бозондары қажет.
Тарих
Георгий-Глашоу моделінің артындағы SU(5) теориясынан бұрын Харальд Фрицш пен Питер Минковский, сондай-ақ Говард Георгий барлық материялық құрамдастардың SO(10) тобының спинориалды 16-шы өкілдігіне біріктірілгенін анықтады. Дегенмен, Георгий 1973 жылдың соңында SU(5) теориясын табармас бұрын бірнеше сағатқа дейін SO(10) теориясын тапқанын еске алу қажет.
Өздігінен симметрияның бұзылуы
SO(10) симметриясын бұзу әдетте ((a 45H НЕ a 54H) ЖӘНЕ ((a 16H ЖӘНЕ a ) НЕ (a 126H ЖӘНЕ a ))) комбинациясымен жасалады. 54H таңдадық дейік. Бұл Хиггс өрісі GUT масштабтағы VEV-ге ие болған кезде, Z2 ⋊ [SU(4) × SU(2)L × SU(2)R]/Z2 симметриясы бұзылады, яғни Z2 сол-оң симметриясы бар Pati–Salam моделі. Егер оның орнына 45H болса, бұл Хиггс өрісі стандартты модельді бұзбай екі өлшемді субкеңістікте кез келген VEV-ді алады. Осы сызықтық комбинацияның бағытына байланысты біз симметрияны SU(5)×U(1) -ге, Георгий-Глашоу моделіне U(1) (диаг(1,1,1,1,1, 1, 1, 1, 1, 1)), кері SU(5) (диаг(1,1,1, 1, 1, 1, 1, 1,1,1)), SU(4)×SU(2)×U(1) (диаг(0,0,0,1,1,0,0,0, 1, 1)), ең аз сол-оң модельге (диаг(1,1,1,0,0, 1, 1, 1,0,0)) немесе SU(3)×SU(2)×U(1)×U(1) кез келген басқа нөлдік емес VEV үшін бұза аламыз. Диаг(1,1,1,0,0, 1, 1, 1,0,0) таңдауы Димопулос-Вильчек механизмі деп аталады, ол "жоғалған VEV механизмі" деп те аталады және ол B−L-ге пропорционал. 16H және a таңдау гаудж тобын Георгий-Глашоу SU(5) дейін төмендетіп жібереді. Сол сияқты, 126H және a таңдауына да осы ескерту қатысты. SO(10) симметриясын стандартты модельге дейін бұзу үшін 45/54 және 16/ немесе 126/ комбинациясы қажет.
It is the combination of BOTH a 45/54 and a 16/ or 126/ which breaks SO(10) down to the Standard Model.
Электр әлсіз Хиггс және екі-үштік бөлу проблемасы
Электр әлсіз Хиггс қос буындары SO(10) 10H-дан туындайды. Өкінішке орай, осы 10 санында үштіктер де бар. Қос буындардың массалары электроәлсіз шкалада тұрақтандырылуы керек, бұл GUT шкаласынан көп есе кішідірек, ал үштіктер протон ыдырауын болдырмау үшін өте ауыр болуы тиіс. Қос буын-үштік бөліну мәселесін қараңыз. Оған Димопулос-Вилчек механизмы немесе <45> диагоналдық матрицасын таңдау (1,1,1,0,0, 1, 1, 1,0,0) жатады. Өкінішке орай, 16/ немесе 126/ секторлары 45 сектормен өзара әрекеттескенде бұл тұрақты болмайды.
Протондық ыдырау
SO(10) құрамында Георгий-Глашоу SU(5) және «қайтарылған» SU(5) бар екенін ескеріңіз.
Жергілікті және жаһандық аномалияларсыз аномалия
SO(10) моделінің Фейнман диаграммалары арқылы есептелетін барлық бұзылатын жергілікті аномалиялардан бос екені бұрыннан мәлім. Алайда, SO(10) моделінің спин емес көпқырлы беттердегі барлық бұзылмаған жаһандық аномалиялардан да бос екендігі 2018 жылы ғана анықталды. Бұл, спин(10) өлшеу тобы және 16 өлшемді спинорлық өкілдіктегі хиральдық фермиондармен анықталған, спин емес көпқырлы беттердегі SO(10) әмбебап біріктірілген теориясының дұрыстығын растау үшін маңызды талап.