Введение

Большая теория объединения, предложенная в 1974 году лауреатом Нобелевской премии Абдусом Саламом и Джогешем Пати.

В физике модель Пати–Салама представляет собой Большую объединенную теорию (GUT), предложенную в 1974 году Абдусом Саламом и Джогешем Пати. Как и другие ГУТ, её цель – объяснить кажущуюся произвольность и сложность Стандартной модели в терминах более простой и фундаментальной теории, которая объединяет разрозненные частицы и силы, присутствующие в Стандартной модели. Объединение Пати–Салама основано на существовании четырех цветовых зарядов кварков, обозначенных как красный, зеленый, синий и фиолетовый (или первоначально лиловый), вместо общепринятых трех, при этом новый "фиолетовый" кварк отождествляется с лептонами. Модель также обладает лево-право симметрией и предсказывает существование высокоэнергетического правостороннего слабого взаимодействия с тяжелыми W' и Z' бозонами и правосторонними нейтрино. Изначально четвертый цвет был назван "лиловым" для аллитерации со словом "лептон". Пати–Салам является альтернативой объединению Георги–Глэшоу SU(5), также предложенному в 1974 году. Обе модели могут быть встроены в модель унификации SO(10).

Отличия от объединения SU

Как упоминалось выше, обе модели унификации Pati–Salam и Georgi–Glashow SU(5) могут быть вложены в унификацию SO(10). Различие между этими моделями заключается в способе нарушения симметрии SO(10), что приводит к появлению различных частиц, которые могут быть или не быть важными при низких энергиях и доступными для современных экспериментов. Если рассматривать отдельные модели, то наиболее существенное различие заключается в происхождении слабого гиперзаряда. В самой модели SU(5) нет лево-правой симметрии (хотя она может присутствовать в более крупной унификации, в которую встроена эта модель), и слабый гиперзаряд рассматривается отдельно от цветового заряда. В модели Pati–Salam часть слабого гиперзаряда (часто называемого U(1)B L) начинает объединяться с цветовым зарядом в группе SU(4)C, в то время как другая часть слабого гиперзаряда находится в группе SU(2)R. При нарушении этих двух групп обе части в конечном итоге объединяются в обычный слабый гиперзаряд U(1)Y.

Сверхпотенциал

Общий инвариантный ренормируемый суперпотенциал — это (комплексный) кубический полином в суперполях, инвариантный относительно группы SU(4) × SU(2)L × SU(2)R и U(1)R. Он представляет собой линейную комбинацию следующих членов: и — индексы поколения.

Лево-правое расширение

Мы можем расширить эту модель, включив в неё лево-правовую симметрию. Для этого нам потребуются дополнительные хиральные мультиплеты ('4', '2', '1')H и .