Энгийн бөөмсийн стандарт загвар юуг тодорхойлсон бэ? Бөөмийн физикийн стандарт загвар. Спин гэж юу вэ

Бөөмийн физикийн тухай орчин үеийн ойлголт нь гэгдэх зүйлд агуулагддаг Стандарт загвар . Бөөмийн физикийн Стандарт загвар (SM) нь квант электродинамик, квант хромодинамик, кварк-партон загвар дээр суурилдаг.
Квант электродинамик (QED) нь өндөр нарийвчлалтай онол бөгөөд өндөр нарийвчлалтайгаар судлагдсан цахилгаан соронзон хүчний нөлөөн дор явагддаг процессуудыг тодорхойлдог.
Хүчтэй харилцан үйлчлэлийн үйл явцыг дүрсэлсэн квант хромодинамик (QCD) нь QED-ийн аналогиар бүтээгдсэн боловч илүү их хэмжээгээр хагас эмпирик загвар юм.
Кварк-партоны загвар нь бөөмсийн шинж чанар, тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн талаархи судалгааны онолын болон туршилтын үр дүнг нэгтгэдэг.
Өнөөдрийг хүртэл Стандарт загвараас ямар нэгэн хазайлт илрээгүй байна.
Стандарт загварын үндсэн агуулгыг 1, 2, 3-р хүснэгтэд үзүүлэв. Бодисын бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь үндсэн фермионуудын гурван үе (I, II, III) бөгөөд тэдгээрийн шинж чанарыг хүснэгтэд жагсаасан болно. 1. Үндсэн бозонууд нь харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч (Хүснэгт 2) бөгөөд үүнийг Фейнманы диаграмм (Зураг 1) ашиглан дүрсэлж болно.

Хүснэгт 1: Фермионууд - (ћ-ийн нэгжээр хагас бүхэл эргэх) бодисыг бүрдүүлэгч бодисууд

	Лептон, эргэлт = 1/2			Кваркууд, эргэлт = 1/2
	Үнэр	Жин, GeV/s 2	Цахилгаан хураамж, e	Үнэр	Жин, GeV/s 2	Цахилгаан хураамж, e
I	ν e	< 7·10 -9	0	у, дээш	0.005	2/3
	д, электрон	0.000511	-1	г, доош	0.01	-1/3
II	ν μ	< 0.0003	0	с, сэтгэл татам	1.5	2/3
	μ, мюон	0.106	-1	с, хачин	0.2	-1/3
III	ν τ	< 0.03	0	т, дээд	170	2/3
	τ, tau	1.7771	-1	б, доод	4.7	-1/3

Хүснэгт 2: Бозонууд - харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгчид (spin = 0, 1, 2 ... ћ нэгжээр)

Векторууд харилцан үйлчлэл	Жин, GeV/c2	Цахилгаан хураамж, e
Electrowweak харилцан үйлчлэл
γ, фотон, спин = 1	0	0
W - , эргэх = 1	80.22	-1
W+, эргэх = 1	80.22	+1
Z 0 , эргэх = 1	91.187	0
Хүчтэй (өнгөт) харилцан үйлчлэл
5, глюон, спин = 1	0	0
Илрээгүй бозонууд
H 0, Higgs, spin = 0	> 100	0
G, гравитон, спин = 2	?	0

Хүснэгт 3: Харьцуулсан шинж чанаруудүндсэн харилцан үйлчлэл

Хүчтэй харилцан үйлчлэлийн хүч нь хүчтэйтэй харьцуулахад тодорхойлогддог.

Цагаан будаа. 1: Фейнманы диаграм: A + B = C + D, a нь харилцан үйлчлэлийн тогтмол, Q 2 = -t - 4- импульс бөгөөд А бөөм нь дөрвөн төрлийн харилцан үйлчлэлийн аль нэгний үр дүнд В бөөм рүү шилждэг.

1.1 Стандарт загварын үндэс

• Адронууд кварк ба глюоноос (партон) тогтоно. Кваркууд нь спин 1/2, масс m 0 фермионууд юм; глюонууд нь спин 1, масс m = 0-тэй бозонууд юм.
• Кваркуудыг амт, өнгө гэсэн хоёр шинж чанараар нь ангилдаг. Кваркуудын 6 амт, кварк тус ​​бүрт 3 өнгө байдаг.
• Үнэр нь хүчтэй харилцан үйлчлэлд хадгалагддаг шинж чанар юм.
• Глюон нь өнгө, өнгөний эсрэг гэсэн хоёр өнгө, бусад бүх өнгөнөөс бүрдэнэ квант тоотүүний тоо тэгтэй тэнцүү байна. Глюон ялгарах үед кварк өнгө нь өөрчлөгддөг боловч амт нь өөрчлөгддөггүй. Нийт 8 глюон байдаг.
• QCD дахь анхан шатны процессуудыг QED-тэй адилтгаж байгуулдаг: кваркаар глюоны ялгаралт, глюоноор кварк-антикваркийн хос үүсэх. Глюоноор глюон үйлдвэрлэх үйл явц нь QED-д ижил төстэй байдаггүй.
• Хязгааргүй үед статик глюоны талбар нь тэг рүү чиглэдэггүй, i.e. нийт эрчим хүчийм талбар нь хязгааргүй юм. Тиймээс кваркууд адроноос зугтаж чадахгүй, хоригдол үүсдэг.
• Кваркуудын хооронд хоёр ер бусын шинж чанартай татах хүч байдаг: а) маш бага зайд асимптотын эрх чөлөө, б) хэт улаан туяаны зангилаа - хязгаарлах, учир нь кваркуудын хоорондын зай нэмэгдэх тусам V(r) боломжит харилцан үйлчлэлийн энерги хязгааргүй нэмэгддэг. , V(r ) = -α s /r + ær, α s ба æ нь тогтмол байна.
• Кварк-кваркийн харилцан үйлчлэл нь нэмэлт биш юм.
• Зөвхөн өнгөт синглууд нь чөлөөт тоосонцор хэлбэрээр байж болно:
  Мезон синглет, долгионы функц нь хамаарлаар тодорхойлогддог

болон долгионы функцтэй барион синглет

Энд R нь улаан, B нь цэнхэр, G нь ногоон.

• Өөр өөр масстай одоогийн болон бүрэлдэхүүн хэсгийн кваркууд байдаг.
• Адронуудад багтсан кваркуудын хооронд нэг глюон солилцох A + B = C + X процессын хөндлөн огтлолыг дараах байдлаар бичнэ.

ŝ = x a x b s, = x a t/x c .

a, b, c, d тэмдэгтүүд нь кваркууд болон тэдгээртэй холбоотой хувьсагчдыг, A, B, C тэмдэгтүүд нь адрон, ŝ, , , кваркуудтай холбоотой хэмжигдэхүүнүүд, А адрон дахь кваркуудын тархалтын функц (эсвэл, тус тус - адрон В дахь кваркууд) нь кварк c-г адрон С болгон хуваах функц, d/dt нь qq харилцан үйлчлэлийн элементар хөндлөн огтлол юм.

1.2 Стандарт загвараас хазайлт хайх

Хурдасгасан тоосонцоруудын одоо байгаа эрчим хүчний хувьд QCD болон үүнээс ч илүүтэйгээр QED-ийн бүх заалтууд сайн хангагдсан байдаг. Бөөмийн өндөр энерги бүхий төлөвлөсөн туршилтуудад стандарт загвараас хазайлтыг хайх нь гол ажлуудын нэг юм.
Цаашдын хөгжилӨндөр энергийн физик нь дараахь асуудлыг шийдвэрлэхтэй холбоотой.

1. Стандарт загварт хүлээн зөвшөөрөгдсөнөөс өөр бүтэцтэй чамин тоосонцор хайх.
2. Нейтрино хэлбэлзэл ν μ ↔ ν τ ба нейтрино массын холбогдох асуудлыг (ν m ≠ 0) хайх.
3. τ exp > 10 33 жил гэж тооцоолсон протоны задралыг хайх.
4. Суурь бөөмсийн бүтцийг хайх (зайнаас утас, преонууд d< 10 -16 см).
5. Тодорхойгүй адрон бодисыг илрүүлэх (кварк-глюоны плазм).
6. Төвийг сахисан К-мезон, Д-мезон, В-бөөмийн задралын үед CP-ийн инвариантын зөрчлийн судалгаа.
7. Хар материйн мөн чанарыг судлах.
8. Вакуумын найрлагыг судлах.
9. Хиггс бозоныг хайх.
10. Хэт тэгш хэмтэй тоосонцор хайх.

1.3 Стандарт загварын шийдэгдээгүй асуултууд

Физикийн үндсэн онол, энгийн бөөмсийн (кварк ба лептон) цахилгаан соронзон, сул ба хүчтэй харилцан үйлчлэлийн стандарт загвар нь 20-р зууны физикийн нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн ололт юм. Энэ нь бичил ертөнцийн физикт мэдэгдэж буй бүх туршилтын баримтуудыг тайлбарладаг. Гэсэн хэдий ч Стандарт загварт хариулаагүй хэд хэдэн асуулт байна.

1. Цахилгаан сул хэмжигч өөрчлөгддөггүй байдлыг аяндаа зөрчих механизмын мөн чанар тодорхойгүй байна.

• W ± - ба Z 0 -бозонуудын хувьд масс байгаа эсэхийг тайлбарлахын тулд хэмжүүрийн хувиргалтаар өөрчлөгддөггүй суурь төлөвтэй вакуум бүхий скаляр талбайн онолд оруулах шаардлагатай.
• Үүний үр дагавар нь шинэ скаляр бөөмс болох Хиггс бозон үүсэх явдал юм.

1. SM нь квант тоонуудын мөн чанарыг тайлбарладаггүй.

• Цэнэгүүд (цахилгаан; барион; лептон: Le, L μ, L τ: өнгө: хөх, улаан, ногоон) гэж юу вэ, яагаад тэдгээрийг квантчилсан бэ?
• Яагаад үндсэн фермионы 3 үе (I, II, III) байдаг вэ?

1. SM нь таталцлын хүчийг оруулаагүй тул таталцлыг SM-д оруулах арга зам нь бичил ертөнцийн орон зайд нэмэлт хэмжээсүүд байгаа тухай шинэ таамаглал юм.
2. Планкийн үндсэн хуваарь (M ~ 10 19 GeV) нь цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн үндсэн масштабаас (M ~ 10 2 GeV) яагаад тийм хол байгааг тайлбарлаагүй байна.

Одоогийн байдлаар эдгээр асуудлыг шийдвэрлэх арга замыг тодорхойлсон. Энэ нь үндсэн бөөмсийн бүтцийн тухай шинэ ойлголтыг хөгжүүлэхэд оршино. Үндсэн бөөмс нь ихэвчлэн "мөр" гэж нэрлэгддэг объектууд гэж үздэг. Мөрний шинж чанаруудыг хурдацтай хөгжиж буй Superstring загварт тусгасан бөгөөд энэ нь бөөмийн физик болон астрофизикт тохиолддог үзэгдлүүдийн хоорондын холбоог тогтоох зорилготой юм. Энэхүү холболт нь шинэ шинжлэх ухаан болох энгийн бөөмсийн сансар судлалыг бий болгоход хүргэсэн.

заалтууд

Стандарт загвар нь дараахь заалтуудаас бүрдэнэ.

• Бүх бодис нь спин ½-ийн 24 үндсэн квант талбараас тогтдог бөгөөд тэдгээрийн квантууд нь үндсэн бөөмс болох фермионууд бөгөөд эдгээрийг фермионы гурван үе болгон нэгтгэж болно: 6 лептон (электрон, мюон, тау лептон, электрон нейтрино, муон нейтрино, тау нейтрино). ), 6 кварк (u, d, s, c, b, t) ба харгалзах 12 эсрэг бөөмс.
• Кваркууд хүчтэй, сул, цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлд оролцдог; цэнэглэгдсэн лептонууд (электрон, мюон, тау-лептон) - сул ба цахилгаан соронзонд; нейтрино - зөвхөн сул харилцан үйлчлэлд.
• Гурван төрлийн харилцан үйлчлэл нь манай ертөнц гурван төрлийн хэмжүүрийн өөрчлөлтийн хувьд тэгш хэмтэй гэсэн постулатын үр дүнд үүсдэг. Харилцан үйлчилдэг бөөмс нь бозонууд юм.

Хүчтэй харилцан үйлчлэлд зориулсан 8 глюон (тэгш хэмийн бүлэг SU(3));

• Сул харилцан үйлчлэлд (SU(2) тэгш хэмийн бүлэг);
• цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн нэг фотон (тэгш хэмийн бүлэг U(1)).
  • Цахилгаан соронзон болон хүчтэй харилцан үйлчлэлээс ялгаатай нь сул хүч нь янз бүрийн үеийн фермионуудыг хольж, хамгийн хөнгөн хэсгүүдээс бусад бүх хэсгүүдийн тогтворгүй байдал, CP-ийн зөрчил, нейтрино хэлбэлзэл зэрэг үр дагаварт хүргэдэг.
  • Стандарт загварын гадаад параметрүүд нь:
  • лептон (3 параметр, нейтрино нь массгүй гэж үздэг) ба кваркуудын (6 параметр) массыг Хиггс бозоны талбартай тэдгээрийн талбайн харилцан үйлчлэлийн тогтмол хэмжигдэхүүн гэж тайлбарладаг.
  • CKM кварк холих матрицын параметрүүд - холих гурван өнцөг ба CP тэгш хэмийг зөрчсөн нэг төвөгтэй фаз - цахилгаан сул талбартай кваркуудын харилцан үйлчлэлийн тогтмолууд,

Нейтрино хэлбэлзлийг илрүүлсэн тул стандарт загварт нэмэлт 3 нейтрино масс болон CKM кварк холих матрицтай төстэй PMNS нейтрино холих матрицын дор хаяж 4 параметр, магадгүй өөр 2 холих параметрийг нэвтрүүлэх өргөтгөл шаардлагатай байна. хэрэв нейтрино нь Majorana бөөмс бол. Түүнчлэн квант хромодинамикийн вакуум өнцгийг заримдаа стандарт загварын параметрүүдэд оруулдаг. 20 сондгой тооны багц бүхий математик загвар нь өнөөг хүртэл физикт хийсэн сая сая туршилтын үр дүнг тайлбарлах чадвартай байдаг нь анхаарал татаж байна.

Стандарт загвараас гадна

Мөн үзнэ үү

Тэмдэглэл

Уран зохиол

• Емельянов В.М.Стандарт загвар ба түүний өргөтгөлүүд. - М.: Физматлит, 2007. - 584 х. - (Үндсэн ба хэрэглээний физик). - ISBN 978-5-922108-30-0

Холбоосууд

Викимедиа сан.

2010 он.

Бусад толь бичгүүдэд "Стандарт загвар" гэж юу болохыг харна уу. СТАНДАРТ ЗАГВАР, хамгийн их төлөөлдөг ИНКЕРИЙН БӨӨМСӨН болон тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн загварбүрэн тайлбар цахилгаантай холбоотой физик үзэгдлүүд. Бөөмүүд нь ХАДРОНуудад хуваагддаг (ЦӨМИЙН ХҮЧНИЙ НӨЛӨӨН дор КВАРК болж хувирдаг),... ...

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг Бөөмийн физикт онол, үндсэн зарчмын дагуу. (үндсэн) энгийн бөөмс нь кварк ба лептон юм. Кваркууд адронуудтай холбогддог хүчтэй харилцан үйлчлэл нь глюонуудын солилцоогоор явагддаг. Electrowweak...... Байгалийн шинжлэх ухаан.

Нэвтэрхий толь бичиг

- ... ВикипедиаОлон улсын худалдааны стандарт загвар - нөлөөллийг илчилсэн олон улсын худалдааны хамгийн өргөн хэрэглэгддэг загваргадаад худалдаа гол руумакро эдийн засгийн үзүүлэлтүүд худалдаа хийдэг улс: үйлдвэрлэл, хэрэглээ, нийгмийн халамж...

Эдийн засаг: тайлбар толь - (Heckscher Ohlin загвар) Шведийн бүтээгчдийн нэрээр нэрлэгдсэн өөр өөр салбарын бүтэцтэй улс орнуудын гадаад худалдааны стандарт загвар (салбар доторх худалдаа). Энэ загвараар улс орнууд ижил үйлдвэрлэлтэй байна.......

Эдийн засгийн толь бичиг Дэлхийн шинжлэх ухааны зураг (SPW) (байгалийн шинжлэх ухааны үндсэн ойлголтуудын нэг) нь мэдлэгийг системчлэх, чанарын ерөнхий нэгтгэх, янз бүрийн үзэл суртлын синтезийн тусгай хэлбэр юм.шинжлэх ухааны онолууд

Си програмчлалын хэлний стандарт номын сан assert.h complex.h ctype.h errno.h fenv.h float.h inttypes.h iso646.h limits.h locale.h math.h setjmp.h signal.h stdarg.h stdbool .h stddef.h ... Википедиа

ШИНЖЛЭХ УХААНЫ СТАНДАРТ ОЙЛГОЛТ хэлбэр логик арга зүйн шинжилгээбайгалийн шинжлэх ухааны онолууд нь неопозитивист шинжлэх ухааны гүн ухааны чухал нөлөөн дор хөгжсөн. Шинжлэх ухааны стандарт ойлголтын хүрээнд онолын шинж чанарууд (... ... гэж тайлбарладаг. Философийн нэвтэрхий толь бичиг

Шинжлэх ухааны неопозитивист философийн чухал нөлөөн дор хөгжсөн байгалийн шинжлэх ухааны онолын логик, арга зүйн шинжилгээний нэг хэлбэр. Шинжлэх ухааны стандарт үзэл баримтлалын хүрээнд онолын шинж чанар (шинжлэх ухааны утга учиртай цогц байдлаар тайлбарласан... ... Философийн нэвтэрхий толь бичиг

Номууд

• Бөөмийн физик - 2013. Квантын электродинамик ба стандарт загвар, О.М.Бояркин, Г.Г.Бояркина. Энгийн бөөмсийн физикийн орчин үеийн хичээлийг агуулсан хоёр боть цувралын хоёрдугаар ботид квант электродинамикийг бодит харилцан үйлчлэлийн онолын анхны жишээ болгон авч үзсэн болно.

Стандарт загварнь анхан шатны бөөмсийн бүтэц, харилцан үйлчлэлийн тухай орчин үеийн онол бөгөөд туршилтаар олон удаа туршсан. Энэхүү онол нь маш цөөн тооны постулат дээр үндэслэсэн бөгөөд энгийн бөөмсийн ертөнц дэх мянга мянган өөр өөр процессуудын шинж чанарыг онолын хувьд урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог. Ихэнх тохиолдолд эдгээр таамаглалыг туршилтаар баталгаажуулдаг, заримдаа маш өндөр нарийвчлалтай байдаг. ховор тохиолдолСтандарт загварын таамаглал нь туршлагаас зөрөхөд тэд ширүүн маргааны сэдэв болдог.

Стандарт загвар нь энгийн бөөмсийн ертөнц дэх таамаглалаас найдвартай мэдэгдэж буй зүйлийг тусгаарлах хил хязгаар юм. Туршилтыг тайлбарлахдаа гайхалтай амжилтанд хүрсэн ч Стандарт загварыг энгийн бөөмсийн онол гэж үзэх боломжгүй юм. Физикчид үүнд итгэлтэй байна Энэ нь бичил ертөнцийн бүтцийн талаарх гүн гүнзгий онолын нэг хэсэг байх ёстой. Энэ нь ямар төрлийн онол болох нь одоогоор тодорхойгүй байна. Онолчид хөгжсөн их тооИйм онолд нэр дэвшигчид, гэхдээ тэдгээрийн аль нь манай Орчлон ертөнцөд бий болсон бодит нөхцөл байдалд нийцэж байгааг зөвхөн туршилт л харуулах ёстой. Ийм учраас физикчид Стандарт загвараас ямар нэгэн хазайлт, Стандарт загвараар урьдчилан таамаглаагүй аливаа бөөмс, хүч, нөлөөллийг эрэлхийлдэг. Эрдэмтэд энэ бүх үзэгдлийг хамтдаа "Шинэ физик" гэж нэрлэдэг; яг Шинэ физикийг хайх нь том адрон коллайдерын гол ажил юм.

Стандарт загварын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Стандарт загварын ажлын хэрэгсэл бол квант талбайн онол буюу орлох онол юм квант механикгэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай. Үүний гол объектууд нь тоосонцор биш юм сонгодог механик, мөн квант механикт байдаг шиг "бөөмийн долгион" биш, харин квант талбарууд: электрон, мюон, цахилгаан соронзон, кварк гэх мэт - "бичил ертөнцийн нэгдэл" төрөл тус бүрд нэг.

Вакуум, бидний бие даасан бөөмс гэж ойлгодог зүйл, бие даасан бөөмс болгон бууруулж болохгүй илүү төвөгтэй формацууд - энэ бүгдийг талбайн янз бүрийн төлөв гэж тодорхойлдог. Физикчид "бөөм" гэдэг үгийг ашиглахдаа бие даасан цэгийн объект биш харин эдгээр талбарын төлөвийг илэрхийлдэг.

Стандарт загвар нь дараахь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг.

• Бодисын үндсэн "барилгын блок" -ын багц - зургаан төрлийн лептон, зургаан төрлийн кварк. Эдгээр бүх тоосонцор нь фермионы 1/2 нь эргэдэг бөгөөд байгалийн жамаар гурван үе болж зохион байгуулагддаг. Олон тооны адронууд, хүчтэй хүчийг бүрдүүлдэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь янз бүрийн хослол бүхий кваркуудаас бүрддэг.
• Гурван төрлийн хүч, үндсэн фермионуудын хооронд ажилладаг - цахилгаан соронзон, сул, хүчтэй. Сул ба цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл нь нэг зүйлийн хоёр тал юм цахилгаан сул харилцан үйлчлэл. Хүчтэй харилцан үйлчлэл нь дангаараа байдаг бөгөөд энэ нь кваркуудыг адрон болгон холбодог зүйл юм.
• Эдгээр бүх хүчийг үндсэн дээр тайлбарласан болно хэмжүүрийн зарчим- тэдгээрийг онолд "хүчээр" оруулаагүй боловч тодорхой өөрчлөлтүүдийн талаархи онолын тэгш хэмийн шаардлагын үр дүнд өөрсдөө бий болсон мэт санагддаг. Зарим төрлийн тэгш хэм нь хүчтэй ба цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийг үүсгэдэг.
• Хэдийгээр онол нь өөрөө цахилгаан сул тэгш хэмтэй боловч манай ертөнцөд аяндаа эвдэрч байна. Цахилгаан сул тэгш хэмийн аяндаа эвдрэхнь онолын зайлшгүй элемент бөгөөд Стандарт загвар дотор Хиггсийн механизмын улмаас зөрчил гардаг.
• -д зориулсан тоон утгууд ойролцоогоор хоёр арван тогтмол: эдгээр нь үндсэн фермионуудын масс, тэдгээрийн хүчийг тодорхойлдог харилцан үйлчлэлийн тогтмолуудын тоон утгууд болон бусад хэмжигдэхүүнүүд юм. Тэдгээрийг бүгдийг нь туршлагаасаа нэг удаа гаргаж авсан бөгөөд цаашид тооцоололд тохируулахаа больсон.

Нэмж дурдахад Стандарт загвар нь дахин хэвийн болгох онол бөгөөд өөрөөр хэлбэл эдгээр бүх элементүүдийг өөртөө нийцүүлэн оруулсан бөгөөд зарчмын хувьд тооцооллыг шаардлагатай нарийвчлалтайгаар хийх боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч, хүссэн нарийвчлалтай тооцоолол нь ихэвчлэн төвөгтэй байдаг, гэхдээ энэ нь онолын асуудал биш, харин бидний тооцоолох чадвартай холбоотой асуудал юм.

Стандарт загвар юу хийж чадах, юу хийж чадахгүй

Стандарт загвар нь гол төлөв дүрслэх онол юм. Энэ нь "яагаад" гэж эхэлдэг олон асуултын хариултыг өгдөггүй: яагаад ийм олон тоосонцор, зөвхөн зөв хэсгүүд байдаг вэ? Эдгээр харилцан үйлчлэл хаанаас ирсэн бэ, яг эдгээр шинж чанаруудтай юу? Байгаль яагаад гурван үе фермион үүсгэх шаардлагатай болсон бэ? Параметрүүдийн тоон утгууд яагаад яг ямар байдаг вэ? Үүнээс гадна Стандарт загвар нь байгальд ажиглагдаж буй зарим үзэгдлийг дүрслэх чадваргүй юм. Ялангуяа нейтрино масс, харанхуй материйн тоосонцор байх газар байхгүй. Стандарт загвар нь таталцлын хүчийг тооцдоггүй бөгөөд таталцал маш чухал болсон үед Планкийн эрчим хүчний хэмжүүрээр энэ онолд юу тохиолдох нь тодорхойгүй байна.

Хэрэв та энгийн бөөмсийн мөргөлдөөний үр дүнг урьдчилан таамаглах зорилгоор Стандарт загварыг ашигладаг бол энэ нь тодорхой процессоос хамааран янз бүрийн нарийвчлалтай тооцоолол хийх боломжийг олгоно.

• Цахилгаан соронзон үзэгдлийн хувьд (электрон тархалт, эрчим хүчний түвшин) нарийвчлал нь нэг саяд хүрэх эсвэл бүр илүү сайн. Эндхийн рекордыг гажиг эзэмшдэг соронзон моментнэг тэрбумаас илүү нарийвчлалтайгаар тооцоолсон электрон.
• Цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн улмаас үүсдэг өндөр энергитэй олон процессыг нэг хувиас илүү нарийвчлалтайгаар тооцдог.
• Тооцоолоход хамгийн муу харилцан үйлчлэл нь тийм биш үед хүчтэй харилцан үйлчлэл юм өндөр энерги. Ийм үйл явцын тооцооллын нарийвчлал нь маш их ялгаатай байдаг: зарим тохиолдолд энэ нь хувь хэмжээнд хүрч, бусад тохиолдолд өөр өөр онолын аргууд нь хэд хэдэн удаа ялгаатай хариултуудыг өгч болно.

Зарим процессыг шаардлагатай нарийвчлалтайгаар тооцоолоход хэцүү байдаг нь "онол муу" гэсэн үг биш гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд одоогийн математикийн аргууд нь түүний бүх үр дагаврыг судлахад хангалтгүй юм. Ялангуяа алдартай математикийн мянганы асуудлуудын нэг нь цагдан хорихтой холбоотой асуудал юм квант онолАбелийн бус царигийн харилцан үйлчлэлтэй.

Цааш унших:

• Хиггсийн механизмын талаархи үндсэн мэдээллийг Л.Б.Окуны "Элементар бөөмсийн физик" (үг, зургийн түвшинд), "Лептон ба кваркууд" (ноцтой боловч хүртээмжтэй түвшинд) номноос олж болно.

Бүх бодис нь кварк, лептон, харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч хэсгүүдээс бүрддэг.

Өнөөдөр стандарт загварыг бидний санаа бодлыг хамгийн сайн тусгасан онол гэж нэрлэдэг эх материал, Орчлон ертөнцийг анх бий болгосон. Мөн эдгээр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс матери яг хэрхэн үүсдэг, тэдгээрийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч, механизмыг тодорхойлсон.

Бүтцийн үүднээс авч үзвэл атомын цөмийг бүрдүүлдэг энгийн хэсгүүд ( нуклонууд), ерөнхийдөө бүх хүнд хэсгүүд - адронууд (барионуудТэгээд мезон) - бүр энгийн хэсгүүдээс бүрддэг бөгөөд тэдгээрийг ихэвчлэн үндсэн гэж нэрлэдэг. Материйн жинхэнэ үндсэн элементүүдийн энэ үүргийг гүйцэтгэдэг кваркууд, цахилгаан цэнэг нь протоны нэгж эерэг цэнэгийн 2/3 буюу –1/3-тэй тэнцүү байна. Хамгийн түгээмэл бөгөөд хамгийн хөнгөн кваркуудыг нэрлэдэг дээдТэгээд доогуурболон тус тус тэмдэглэнэ у(англи хэлнээс дээш) Мөн г(доош). Заримдаа тэднийг бас дууддаг протонТэгээд нейтронпротон нь хослолоос бүрддэг тул кварк үүд, мөн нейтрон - udd.Дээд кварк нь 2/3 цэнэгтэй; доод - сөрөг цэнэг –1/3. Протон нь хоёр дээш, нэг доош кваркаас, нейтрон нь нэг дээш, хоёр доош кваркаас бүрддэг тул та протон ба нейтроны нийт цэнэг 1 ба 0-тэй яг тэнцүү байгаа эсэхийг бие даан шалгаж болно. Стандарт загвар нь бодит байдлыг хангалттай дүрсэлсэн байдаг. Нөгөө хоёр хос кварк нь илүү чамин бөөмсийн нэг хэсэг юм. Хоёр дахь хосын кваркууд гэж нэрлэгддэг илбэдсэн - в(аас сэтгэл татам) Мөн хачин - с(аас хачин). Гурав дахь хос нь үнэн - т(аас үнэн, эсвэл англи хэл дээр уламжлал дээд) Мөн Үзэсгэлэнтэй - б(аас гоо сайхан, эсвэл англи хэл дээр уламжлал доод) кваркууд. Стандарт загвараар таамагласан, кваркуудын янз бүрийн хослолуудаас бүрдэх бараг бүх бөөмсийг туршилтаар аль хэдийн илрүүлсэн.

Өөр нэг барилгын багц нь тоосго гэж нэрлэгддэг тоосгоноос бүрддэг лептонууд.Лептонуудын хамгийн түгээмэл нь бидэнд удаан хугацааны туршид танил болсон электрон, атомын бүтцэд багтдаг боловч цөмийн харилцан үйлчлэлд оролцдоггүй, атом хоорондын харилцан үйлчлэлээр хязгаарлагддаг. Үүнээс гадна (мөн түүний эсрэг бөөм гэж нэрлэдэг позитрон) лептонууд нь илүү хүнд хэсгүүд - мюон ба тау лептоныг эсрэг хэсгүүдтэй нь агуулдаг. Нэмж дурдахад лептон бүр нь тэг (эсвэл бараг тэг) тайван масстай өөрийн цэнэггүй бөөмстэй холбоотой байдаг; ийм бөөмсийг электрон, мюон эсвэл таон гэж нэрлэдэг нейтрино.

Тиймээс лептонууд нь кваркууд шиг гурван "гэр бүлийн хос" үүсгэдэг. Энэхүү тэгш хэм нь онолчдын ажиглагч нүднээс мултарсангүй, гэхдээ түүний талаар ямар ч үнэмшилтэй тайлбар хараахан өгөөгүй байна. Гэсэн хэдий ч кварк ба лептонууд голыг төлөөлдөг барилгын материалОрчлон ертөнц.

Зоосны нөгөө талыг - кварк ба лептонуудын хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчний мөн чанарыг ойлгохын тулд орчин үеийн онолын физикчид хүчний тухай ойлголтыг хэрхэн тайлбарлаж байгааг ойлгох хэрэгтэй. Аналог нь бидэнд үүнийг хийхэд тусална. Кембрижийн Кам голын эрэг дээр хоёр завьчин эсрэг чиглэлд сэлүүрт сэлүүрдэж буйг төсөөл. Нэг сэлүүрт тамирчин өгөөмөр сэтгэлээсээ болж хамтрагчдаа шампан дарс өгөхөөр шийдэж, бие биенийхээ хажуугаар өнгөрч байхад түүнд бүтэн шил шампан дарс шидэв. Импульс хадгалагдах хуулийн үр дүнд эхний сэлүүрт лонх шидэх үед түүний завины урсгал эсрэг чиглэлд шулуун замаасаа хазайж, хоёр дахь сэлүүрт савыг барих үед түүний импульс түүнд шилжсэн. мөн хоёр дахь завь нь шулуун замаасаа хазайсан боловч эсрэг чиглэлд байв. Ийнхүү шампан дарс солилцсоны үр дүнд хоёр завь чиглэлээ өөрчилсөн. Ньютоны механикийн хуулиудын дагуу энэ нь завины хооронд хүчний харилцан үйлчлэл үүссэн гэсэн үг юм. Гэхдээ завьнууд хоорондоо шууд харьцаагүй юм уу? Энд бид хоёулаа завь хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчийг импульс зөөгч - шампан дарс дамжуулж байсныг тодорхой харж, зөн совингоор ойлгож байна. Физикчид үүнийг нэрлэх болно харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч.

Яг үүнтэй адилаар бөөмс хоорондын хүчний харилцан үйлчлэл нь эдгээр харилцан үйлчлэлийг зөөвөрлөх бөөмсийг солилцох замаар үүсдэг. Үнэн хэрэгтээ бид бөөмс хоорондын харилцан үйлчлэлийн үндсэн хүчийг зөвхөн өөр өөр бөөмс эдгээр харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч болж байгаа тохиолдолд л ялгадаг. Ийм дөрвөн харилцан үйлчлэл байдаг: хүчтэй(энэ нь бөөмс доторх кваркуудыг агуулж байдаг), цахилгаан соронзон, сул(энэ нь цацраг идэвхт задралын зарим хэлбэрт хүргэдэг) ба таталцлын.Хүчтэй өнгөний харилцан үйлчлэлийг тээвэрлэгчид байдаг глюонуудмасс эсвэл цахилгаан цэнэггүй байдаг. Энэ төрлийн харилцан үйлчлэлийг квант хромодинамикаар тодорхойлдог. Цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл нь цахилгаан соронзон цацрагийн квантуудыг солилцох замаар явагддаг. фотонуудмөн массгүй . Сул харилцан үйлчлэл нь эсрэгээрээ массиваар дамждаг векторэсвэл хэмжигч бозонуудпротоноос 80-90 дахин их "жин"-ийг 1980-аад оны эхээр л лабораторийн нөхцөлд илрүүлсэн. Эцэст нь таталцлын харилцан үйлчлэл нь өөрийн массгүй объектуудын солилцоогоор дамждаг. гравитонууд- эдгээр зуучлагчдыг туршилтаар хараахан илрүүлээгүй байна.

Стандарт загварын хүрээнд эхний гурван төрлийн үндсэн харилцан үйлчлэлийг нэгтгэсэн бөгөөд тэдгээрийг тусад нь авч үзэхээ больсон, харин нэг төрлийн хүчний гурван өөр илрэл гэж үздэг. Энэ зүйрлэл рүү эргэн орвол, Кам голын хажуугаар өөр хос сэлүүрчид нэг шил шампан дарс биш, зүгээр л нэг шил зайрмаг солилцсон гэж бодъё. Үүнээс харахад завьнууд мөн эсрэг чиглэлд замаасаа хазайх боловч хамаагүй сул болно. Гадны ажиглагчийн хувьд эдгээр хоёр тохиолдолд завины хооронд өөр өөр хүч нөлөөлсөн мэт санагдаж магадгүй юм: эхний тохиолдолд шингэн солилцсон (бидний ихэнх нь түүний агуулгыг сонирхож байгаа тул савыг үл тоомсорлохыг санал болгож байна). хоёрдугаарт, хатуу бие (зайрмаг). Тэр өдөр Кембрижид хойд зүгийн нутгаар зуны ховор халуун болж, зайрмаг нисэн хайлж байсныг төсөөлөөд үз дээ. Өөрөөр хэлбэл, температурын бага зэрэг нэмэгдэх нь бодит байдал дээр харилцан үйлчлэл нь шингэн эсвэл хатуу биет түүний тээвэрлэгч болж ажиллахаас хамаардаггүй гэдгийг ойлгоход хангалттай юм. Завины хооронд янз бүрийн хүч үйлчилж байгаа мэт санагдсаны цорын ганц шалтгаан нь зайрмаг тээвэрлэгчийн гаднах ялгаа бөгөөд температур нь хайлахад хангалтгүй байсантай холбоотой юм. Температурыг нэмэгдүүлэх - харилцан үйлчлэлийн хүч нь тодорхой нэгдмэл харагдаж байна.

Орчлон ертөнцөд үйлчилж буй хүчнүүд харилцан үйлчлэлийн өндөр энерги (температур) дээр нийлдэг бөгөөд үүний дараа тэдгээрийг ялгах боломжгүй юм. Эхлээд нэгдэх(энэ нь үүнийг түгээмэл гэж нэрлэдэг) сул цөмийн болон цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл. Үүний үр дүнд бид гэж нэрлэгддэг зүйлийг олж авдаг цахилгаан сул харилцан үйлчлэл, орчин үеийн бөөмсийн хурдасгуурын боловсруулсан энерги дээр лабораторид ч ажиглагдсан. Орчлон ертөнцийн эхэн үед эрч хүч маш өндөр байсан тул эхний 10-10 секундэд эрч хүчтэй байсан том тэсрэлтсул цөмийн болон цахилгаан соронзон хүчний хооронд хуваагдах шугам байгаагүй. Орчлон ертөнцийн дундаж температур 10 14 К болсны дараа л өнөөдөр ажиглагдсан дөрвөн хүчний харилцан үйлчлэл бүгд салж, орчин үеийн хэлбэрээ авсан. Температур нь энэ тэмдэгээс дээш байх үед зөвхөн гурван үндсэн хүч ажиллаж байсан: хүчтэй, цахилгаан сул дорой, таталцлын харилцан үйлчлэл.

Цахилгаан сул ба хүчтэй цөмийн харилцан үйлчлэлийн нэгдэл нь 10 27 К-ийн дарааллын температурт тохиолддог. Лабораторийн нөхцөлд ийм эрчим хүчийг өнөөдөр олж авах боломжгүй юм. Орчин үеийн хамгийн хүчирхэг хурдасгуур болох Франц, Швейцарийн хил дээр баригдаж байгаа Том Адрон Коллайдер нь бөөмсийг цахилгаан сул ба хүчтэй цөмийн хүчийг нэгтгэхэд шаардагдах эрчим хүчний дөнгөж 0.000000001% -тай тэнцэх энерги хүртэл хурдасгах боломжтой болно. Тиймээс энэ нэгдлийн туршилтын баталгааг бид удаан хүлээх хэрэгтэй болов уу. Орчин үеийн ертөнцөд ийм энерги байдаггүй, гэхдээ орчлонгийн анхны 10-35 секундын дотор орчлон ертөнцийн температур 10 27 К-ээс дээш байсан бөгөөд орчлон ертөнцөд ердөө хоёр хүч үйлчилдэг. цахилгаан хүчтэйболон таталцлын харилцан үйлчлэл. Эдгээр үйл явцыг дүрсэлсэн онолуудыг “Гранд нэгдсэн онолууд” (GUT) гэж нэрлэдэг. ГУТ-ыг шууд баталгаажуулах боломжгүй, гэхдээ тэдгээр нь бага энергийн үйл явцын талаар тодорхой таамаглал дэвшүүлдэг. Өнөөдрийг хүртэл бүх TVO таамаглал харьцангуй бага температурба энерги нь туршилтаар батлагдсан.

Тиймээс стандарт загвар нь ерөнхий хэлбэрээр орчлон ертөнцийн бүтцийн онол бөгөөд матери нь кварк ба лептонуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн хоорондын хүчтэй, цахилгаан соронзон, сул харилцан үйлчлэлийг агуу нэгтгэх онолоор дүрсэлсэн байдаг. Ийм загвар нь таталцлын хүчийг оруулаагүй тул бүрэн бус байх нь ойлгомжтой. Эцсийн эцэст илүү бүрэн гүйцэд онолыг боловсруулах болно ( см.Бүх нийтийн онолууд), өнөөдөр Стандарт загвар нь бидэнд байгаа хамгийн шилдэг нь юм.

"Элементүүд"

Өнөөдөр Стандарт загвар нь бүх элементийн бөөмсийн цахилгаан соронзон, сул, хүчтэй харилцан үйлчлэлийг дүрсэлсэн бөөмийн физикийн онолын хамгийн чухал бүтээн байгуулалтын нэг юм. Энэхүү онолын үндсэн заалт, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг физикч, Оросын ШУА-ийн корреспондент гишүүн Михаил Данилов тайлбарлав.

1

Одоо туршилтын өгөгдөл дээр үндэслэн бидний ажиглаж буй бараг бүх үзэгдлийг дүрсэлсэн маш төгс онол бий болсон. Энэ онолыг "Элементар бөөмсийн стандарт загвар" гэж даруухан нэрлэдэг. Энэ нь кварк ба лептон гэсэн гурван үеийн фермионтой. Энэ бол барилгын материал гэж хэлж болно. Бидний эргэн тойронд харж буй бүх зүйл эхний үеэс бий болсон. Үүнд u- ба d-кваркууд, электрон ба электрон нейтрино орно. Протон ба нейтрон нь үүд ба удд гэсэн гурван кваркаас бүрдэнэ. Гэхдээ дахин хоёр үе кварк ба лептонууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь тодорхой хэмжээгээр эхнийхийг давтдаг боловч илүү хүнд бөгөөд эцсийн эцэст эхний үеийн бөөмс болж задалдаг. Бүх бөөмс нь эсрэг цэнэгтэй эсрэг бөөмстэй байдаг.

2

Стандарт загвар нь гурван харилцан үйлчлэлийг агуулдаг. Цахилгаан соронзон хүч нь электроныг атом дотор, атомыг молекул дотор байлгадаг. Цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч нь фотон юм. Хүчтэй харилцан үйлчлэл нь атомын цөм доторх протон ба нейтроныг, протон, нейтрон болон бусад адронуудын доторх кваркуудыг (хүчтэй харилцан үйлчлэлд оролцож буй бөөмсийг нэрлэхийг Л.Б.Окун санал болгосон) агуулдаг. Хүчтэй харилцан үйлчлэлд тэдгээрээс бий болсон кварк ба адронууд, түүнчлэн харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч глюонууд (англи цавуунаас - цавуу) орно. Адронууд нь протон ба нейтрон гэх мэт гурван кваркаас, эсвэл u- ба анти-д-кваркуудаас бүрдэх π± мезон гэх мэт кварк ба антикваркаас бүрддэг. Сул харилцан үйлчлэл нь нейтроныг протон, электрон, электрон антинейтрино болгон задлах зэрэг ховор задралд хүргэдэг. Сул харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгчид нь W- ба Z-бозонууд юм. Кваркууд болон лептонууд хоёулаа сул харилцан үйлчлэлд оролцдог боловч бидний энергийн хувьд энэ нь маш бага байдаг. Гэсэн хэдий ч үүнийг протоноос хоёр дахин хүнд W ба Z бозонуудын том массаар тайлбарладаг. W- ба Z-бозонуудын массаас их энергитэй үед цахилгаан соронзон ба сул харилцан үйлчлэлийн хүч нь харьцуулж болохуйц болж, нэг цахилгаан сул харилцан үйлчлэлд нийлдэг. Энэ нь их үед гэж таамаглаж байна b Оөндөр энерги, хүчтэй харилцан үйлчлэл нь бусадтай нэгдэх болно. Цахилгаан сул ба хүчтэй харилцан үйлчлэлээс гадна таталцлын харилцан үйлчлэл бас байдаг бөгөөд энэ нь Стандарт загварт ороогүй болно.

W, Z бозонууд

g - глюонууд

H0 нь Хиггс бозон юм.

3

Стандарт загварыг зөвхөн массгүй үндсэн бөөмс, тухайлбал кварк, лептон, W ба Z бозонуудад зориулж томъёолж болно. Тэдний массыг олж авахын тулд энэ механизмыг санал болгосон эрдэмтдийн нэгээр нэрлэгдсэн Хиггс талбайг ихэвчлэн нэвтрүүлдэг. Энэ тохиолдолд Стандарт загварт өөр нэг үндсэн бөөмс болох Хиггс бозон байх ёстой. Стандарт загварын нарийхан барилгад энэхүү сүүлчийн тоосгоныг хайх ажил дэлхийн хамгийн том мөргөлдөөн болох Том Адрон Коллайдер (LHC) дээр идэвхтэй явагдаж байна. Ойролцоогоор 133 протоны масстай Хиггс бозоны оршин тогтнох шинж тэмдэг аль хэдийн ирсэн. Гэсэн хэдий ч эдгээр үзүүлэлтүүдийн статистикийн найдвартай байдал хангалтгүй хэвээр байна. 2012 оны эцэс гэхэд байдал тодорхой болно гэж үзэж байна.

4

Стандарт загвар нь энгийн бөөмийн физикийн бараг бүх туршилтыг төгс дүрсэлсэн боловч Стандарт загварын хүрээнээс гадуур үзэгдлийн эрэл хайгуул тасралтгүй явагддаг. SM-ээс гадна физикийн талаархи хамгийн сүүлийн үеийн зөвлөмж бол 2011 онд LHC-д хийсэн LHCb туршилтаар дур булаам мезон гэж нэрлэгддэг бодисууд болон тэдгээрийн эсрэг хэсгүүдийн шинж чанаруудын гэнэтийн том ялгааг олж илрүүлсэн явдал юм. Гэсэн хэдий ч ийм том ялгааг ч гэсэн SM-ийн хүрээнд тайлбарлаж болох юм. Нөгөөтэйгүүр, 2011 онд олон арван жилийн турш хайж байсан SM-ийн өөр нэг баталгааг олж авсан бөгөөд энэ нь чамин адрон оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглаж байна. Онолын болон туршилтын физикийн хүрээлэн (Москва) болон хүрээлэнгийн физикчид цөмийн физик(Новосибирск) олон улсын BELLE туршилтын нэг хэсэг болгон хоёр кварк, хоёр антикваркаас бүрдсэн адронуудыг нээсэн. Эдгээр нь ITEP-ийн онолч М.Б.Волошин, Л.Б.Окун нарын таамагласан мезонуудаас бүрдсэн молекулууд байх магадлалтай.

5

Стандарт загвар нь бүх амжилтыг үл харгалзан олон дутагдалтай байдаг. Онолын чөлөөт параметрүүдийн тоо 20-оос давсан бөгөөд тэдгээрийн шатлал хаанаас ирсэн нь бүрэн тодорхойгүй байна. Яагаад т-кваркийн масс u-кваркийн массаас 100 мянга дахин их байдаг вэ? ITEP-ийн физикчдийн идэвхтэй оролцоотойгоор олон улсын ARGUS туршилтаар анх хэмжигдсэн т, d-кваркуудын холболтын тогтмол нь яагаад c ба d-кваркуудын холболтын тогтмолоос 40 дахин бага байдаг вэ? SM эдгээр асуултад хариулдаггүй. Эцэст нь 3 үеийн кварк ба лептон яагаад хэрэгтэй вэ? Японы онолч М.Кобаяши, Т.Маскава нар 1973 онд кваркуудын 3 үеийн оршин тогтнох нь материйн болон эсрэг бодисын шинж чанарын ялгааг тайлбарлах боломжтой болохыг харуулсан. BINP болон ITEP-ийн физикчдийн идэвхтэй оролцоотойгоор BELLE болон BaBar туршилтаар М.Кобаяши, Т.Маскава нарын таамаглал батлагдсан. 2008 онд М.Кобаяши, Т.Маскава нар онолынхоо төлөө Нобелийн шагнал хүртжээ.

6

Стандарт загварт илүү үндсэн асуудлууд бас бий. SM бүрэн болоогүй гэдгийг бид аль хэдийн мэдэж байгаа. Астрофизикийн судалгаагаар SM-д байхгүй бодис байдаг нь мэдэгдэж байна. Энэ бол харанхуй бодис гэж нэрлэгддэг зүйл юм. Энэ нь бидний бүтээсэн энгийн бодисоос 5 дахин их юм. Стандарт загварын гол сул тал нь дотоод бие даасан тогтвортой байдлын дутагдал байж магадгүй юм. Жишээлбэл, виртуал бөөмсийн солилцооны улмаас Стандарт загварт үүсдэг Хиггс бозоны байгалийн масс нь ажиглагдсан үзэгдлийг тайлбарлахад шаардлагатай массаас олон дарааллаар их байдаг. Гарцуудын нэг, хамгийн алдартай нь одоогийн мөч, нь супер симметрийн таамаглал - фермион ба бозоны хооронд тэгш хэм байдаг гэсэн таамаглал юм. Энэ санааг анх 1971 онд Ю.Голфанд, Э.П.Лихтман нар Лебедевийн нэрэмжит физикийн хүрээлэнд гаргаж байсан бөгөөд одоо энэ нь маш их алдартай.

7

Хэт тэгш хэмтэй тоосонцор байгаа нь SM-ийн үйл ажиллагааг тогтворжуулах боломжийг олгодог төдийгүй хамгийн хөнгөн супер тэгш хэмтэй бөөмс болох харанхуй материйн үүрэг гүйцэтгэхэд маш байгалийн нэр дэвшигч болж өгдөг. Хэдийгээр энэ онолыг батлах найдвартай туршилтын нотолгоо одоогоор байхгүй байгаа ч энэ нь маш үзэсгэлэнтэй бөгөөд Стандарт Загварын асуудлыг маш дэгжин шийддэг тул олон хүн үүнд итгэдэг. LHC нь хэт тэгш хэмтэй тоосонцор болон SM-ийн бусад хувилбаруудыг идэвхтэй хайж байна. Жишээлбэл, тэд орон зайн нэмэлт хэмжээсийг хайж байна. Хэрэв тэд байгаа бол олон асуудлыг шийдэж болно. Магадгүй таталцал харьцангуй хол зайд хүчтэй болдог бөгөөд энэ нь бас том гэнэтийн зүйл байх болно. Хиггсийн өөр загвар, үндсэн бөөмс дэх масс үүсэх механизмууд боломжтой. Стандарт загвараас гадуурх нөлөөг хайх нь маш идэвхтэй боловч одоогоор амжилтгүй байна. Ирэх жилүүдэд олон зүйл тодорхой болох ёстой.