Біріктіру энергиясы мен фундаменталды күштердің эволюциясы
Grand unification energy
Біріктіру энергиясы – электромагниттік, әлсіз және күшті күштердің бірігу деңгейі. Бұл энергия 10^25 эВ шамасында болуы мүмкін, бірақ нақты мәні әлі зерттелмеген.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Үлкен біріктіру энергиясы, немесе GUT шкаласы – электр магниттік күш, әлсіз күш және күшті күштің күші тең болып, қарапайым Лай тобымен басқарылатын бір күшке біріктірілетін энергия деңгейі. Үлкен біріктіру энергиясының нақты мәні (егер үлкен біріктіру табиғатта іске асырылса) эксперименттермен әлі зерттелмеген жақын қашықтықтағы физикаға байланысты. Егер Шөл және суперсимметрия қарастырылса, ол шамамен 1025 eV немесе GeV (≈ 1,6 мегаджоуль) құрайды. Кейбір Үлкен біріктірілген теориялар (GUT) үлкен біріктіру энергиясын болжауға мүмкіндік береді, бірақ көбінесе өлшегіш топты таңдау, Хиггс секторы, материя құрамы немесе басқа да еркін параметрлер сияқты модельге тәуелді егжей-тегжейлі мәліметтерге байланысты үлкен белгісіздіктер болады. Сонымен қатар, қазіргі уақытта ең төменгі келісілген GUT жоқ деп айту орынды. Электр әлсіз және күшті күштердің гравитациялық күшпен бірігуі, «Барлық теориясы» деп аталатын, жалпы алғанда, GeV Планк шкаласына жақын энергия деңгейін қажет етеді. Теориялық тұрғыдан алғанда, мұндай жақын қашықтықта гравитация күші табиғаттың қалған үш күшіне шамалас болады. Бұл тұжырым аралық масштабтарда кеңістіктің қосымша өлшемдері болған жағдайда өзгереді. Мұндай жағдайда гравитациялық өзара әсерлесу күші кішірек қашықтықта жылдамырақ өседі және табиғаттың барлық белгілі күштерінің бірігуі болатын энергия шкаласы айтарлықтай төмендеуі мүмкін. Бұл эффект үлкен қосымша өлшемдердің модельдерінде қолданылады. Бүгінгі күнге дейін ең қуатты коллайдер – Үлкен адрондық коллайдер (LHC) – протон-протон соқтығысуында шамамен 104 GeV-қа жету үшін құрастырылған. 1016 GeV шкаласы 1019 GeV Планк энергиясынан бірнеше рет төмен, сондықтан адам жасаған жердегі коллайдерлердің жете алмайтын шамасы.
The grand unification energy , or the GUT scale, is the energy level above which, it is believed, the electromagnetic force, weak force, and strong force become equal in strength and unify to one force governed by a simple Lie group. The exact value of the grand unification energy (if grand unification is indeed realized in nature) depends on the precise physics present at shorter distance scales not yet explored by experiments. If one assumes the Desert and supersymmetry, it is at around 1025 eV or GeV (≈ 1.6 megajoules). Some Grand Unified Theories (GUTs) can predict the grand unification energy but, usually, with large uncertainties due to model dependent details such as the choice of the gauge group, the Higgs sector, the matter content or further free parameters. Furthermore, at the moment it seems fair to state that there is no agreed minimal GUT. The unification of the electroweak force and the strong force with the gravitational force in a so called "Theory of Everything" requires an even higher energy level which is generally assumed to be close to the Planck scale of GeV. In theory, at such short distances, gravity becomes comparable in strength to the other three forces of nature known to date. This statement is modified if there exist additional dimensions of space at intermediate scales. In this case, the strength of gravitational interactions increases faster at smaller distances and the energy scale at which all known forces of nature unify can be considerably lower. This effect is exploited in models of large extra dimensions. The most powerful collider to date, the Large Hadron Collider (LHC), is designed to reach about 104 GeV in proton–proton collisions. The scale 1016 GeV is only a few orders of magnitude below the Planck energy of 1019 GeV, and thus not within reach of man made earth bound colliders.