मानक हिग्स मॉडल के विकल्प: Difference between revisions

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मानक हिग्स मॉडल के वैकल्पिक मॉडल ऐसे मॉडल हैं जिन पर हिग्स बॉसन की कुछ उपस्थित समस्याओं को हल करने के लिए विभिन्न कण भौतिकी द्वारा विचार किया जाता है। वर्तमान में सबसे अधिक शोध किए गए दो मॉडल क्वांटम नगण्यता और हिग्स पदानुक्रम समस्या हैं।

अवलोकन

See also: हिग्स क्षेत्र का परिचय

कण भौतिकी में, प्राथमिक कण और बल हमारे चारों ओर की दुनिया को जन्म देते हैं। भौतिक विज्ञानी मानक मॉडल का उपयोग करके इन कणों के व्यवहार और वे कैसे परस्पर प्रभाव करते हैं, इसकी व्याख्या करते हैं - एक व्यापक रूप से स्वीकृत रूपरेखा जो हमारे आस-पास दिखाई देने वाली अधिकांश दुनिया की व्याख्या करती है।[1] प्रारंभ में, जब इन मॉडलों का विकास और परीक्षण किया जा रहा था, तो ऐसा लगा कि उन मॉडलों के पीछे का गणित, जो पहले से ही परीक्षण किए गए क्षेत्रों में संतोषजनक थे, प्राथमिक कणों को किसी भी द्रव्यमान से रोक देंगे, जिससे स्पष्ट रूप से पता चला कि ये प्रारंभिक मॉडल अधूरे थे। 1964 पीआरएल समरूपता तोड़ने वाले कागजात बताते हैं कि सहज समरूपता तोड़ने के रूप में जाने जाने वाले विधियों का उपयोग करके इन कणों को द्रव्यमान कैसे दिया जा सकता है। इस दृष्टिकोण ने कण भौतिकी सिद्धांत के अन्य भागो को तोड़े बिना, जिन्हें पहले से ही उचित रूप से सही माना जाता था, कणों को द्रव्यमान प्राप्त करने की अनुमति दी गई थी। यह विचार हिग्स तंत्र और पश्चात् के प्रयोगों के रूप में जाना गया ने पुष्टि की कि ऐसा तंत्र उपस्थित है - किन्तु वे यह नहीं दिखा सके कि यह कैसे होता है।

यह प्रभाव प्रकृति में कैसे घटित होता है, इसके लिए सबसे सरल सिद्धांत और मानक मॉडल में सम्मिलित किया गया सिद्धांत यह था कि यदि एक या अधिक विशेष प्रकार के क्षेत्र (भौतिकी) (जिसे हिग्स क्षेत्र के रूप में जाना जाता है) अंतरिक्ष में प्रवेश करता है, और यदि यह एक विशेष विधि से प्राथमिक कणों के साथ परस्पर प्रभाव कर सकता है, तो यह प्रकृति में हिग्स तंत्र को जन्म देगा। जो कि मूलभूत मानक मॉडल में एक क्षेत्र और एक संबंधित हिग्स बोसोन है; मानक मॉडल के कुछ विस्तार में विभिन्न क्षेत्र और विभिन्न हिग्स बोसोन हैं।

जिन वर्षों में हिग्स फील्ड और बोसोन को समरूपता तोड़ने की उत्पत्ति को समझाने के एक विधि के रूप में प्रस्तावित किया गया था, विभिन्न विकल्प प्रस्तावित किए गए हैं जो सुझाव देते हैं कि हिग्स क्षेत्र के अस्तित्व की आवश्यकता के बिना समरूपता तोड़ने वाला तंत्र कैसे हो सकता है। जिन मॉडलों में हिग्स क्षेत्र या हिग्स बोसोन सम्मिलित नहीं होता है उन्हें हिग्सलेस मॉडल के रूप में जाना जाता है। इन मॉडलों में, एक अतिरिक्त (हिग्स) क्षेत्र के अतिरिक्त दृढ़ता से परस्पर प्रभाव करने वाली गतिशीलता गैर-शून्य निर्वात अपेक्षा मूल्य उत्पन्न करती है जो इलेक्ट्रोवीक समरूपता को तोड़ देती है।

वैकल्पिक मॉडलों की सूची

समरूपता तोड़ने के स्रोत के रूप में हिग्स क्षेत्र के प्रस्तावित विकल्पों की आंशिक सूची में सम्मिलित हैं:

  • टेक्नीकलर (भौतिकी) मॉडल नए गेज इंटरैक्शन के माध्यम से इलेक्ट्रोवीक समरूपता को तोड़ते हैं, जो मूल रूप से क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स पर आधारित थे।[2][3]
  • अतिरिक्त आयाम|अतिरिक्त-आयामी हिग्सलेस मॉडल हिग्स क्षेत्र की भूमिका निभाने के लिए गेज क्षेत्र के पांचवें घटक का उपयोग करते हैं। अतिरिक्त आयामी क्षेत्रों पर कुछ सीमा नियमों को प्रयुक्त करके, यूनिटेरिटी (भौतिकी) ब्रेकडाउन स्केल को अतिरिक्त आयाम के ऊर्जा मापदंड तक बढ़ाकर इलेक्ट्रोवीक समरूपता को तोड़ना संभव है।[4][5] एडीएस/क्यूसीडी पत्राचार के माध्यम से यह मॉडल टेक्नीकलर मॉडल और अनहिग्स मॉडल से संबंधित हो सकता है जिसमें हिग्स क्षेत्र अकण प्रकृति का है।[6]
  • मिश्रित डब्ल्यू और जेड वेक्टर बोसोन के मॉडल।[7][8]
  • शीर्ष क्वार्क संघनन.
  • एकात्मक वेइल गेज। घुमावदार स्पेसटाइम में मानक मॉडल क्रिया में एक उपयुक्त गुरुत्वाकर्षण शब्द जोड़कर, सिद्धांत एक स्थानीय अनुरूप (वेइल) इनवेरिएंस विकसित करता है। गुरुत्वाकर्षण युग्मन स्थिरांक के आधार पर एक संदर्भ द्रव्यमान मापदंड का चयन करके अनुरूप गेज तय किया जाता है। यह दृष्टिकोण पारंपरिक सहज समरूपता को तोड़े बिना हिग्स तंत्र के समान वेक्टर बोसॉन और पदार्थ क्षेत्रों के लिए द्रव्यमान उत्पन्न करता है।[9]
  • स्पर्शोन्मुख रूप से सुरक्षित गुरुत्वाकर्षण अशक्त अंतःक्रियाओं के भौतिकी अनुप्रयोग[10][11] कुछ नॉनलाइनियर सिग्मा मॉडल पर आधारित है।[12]
  • प्रीऑन और प्रीऑन से प्रेरित मॉडल जैसे सनडांस बिलसन-थॉम्पसन द्वारा मानक मॉडल कणों का रिबन मॉडल, ब्रैड सिद्धांत पर आधारित और लूप क्वांटम गुरुत्व और इसी तरह के सिद्धांतों के साथ संगत।[13] यह मॉडल न केवल द्रव्यमान की व्याख्या करता है किन्तु एक टोपोलॉजिकल मात्रा (व्यक्तिगत रिबन पर किए गए ट्विस्ट) के रूप में इलेक्ट्रिक चार्ज और ट्विस्टिंग के विधि के रूप में कलर चार्ज की व्याख्या की ओर जाता है।
  • इलेक्ट्रोवीक स्केल के ऊपर क्वांटम क्षेत्रों की गैर-संतुलन गतिशीलता द्वारा संचालित समरूपता का टूटना।[14][15]
  • अनपार्टिकल भौतिकी और अनहिग्स।[16][17] ये ऐसे मॉडल हैं जो बताते हैं कि हिग्स सेक्टर और हिग्स बोसोन स्केलिंग अपरिवर्तनीय हैं, जिन्हें अनपार्टिकल भौतिकी के रूप में भी जाना जाता है।
  • सुपरफ्लुइड निर्वात के सिद्धांत में प्राथमिक कणों का द्रव्यमान भौतिक निर्वात के साथ परस्पर प्रभाव के परिणामस्वरूप उत्पन्न हो सकता है, उसी तरह अतिचालक में गैप जेनरेशन तंत्र है ।[18][19]
  • क्लासिकलाइजेशन द्वारा यूवी-पूर्णता, जिसमें डब्ल्यूडब्ल्यू प्रकीर्णन का इकाईकरण मौलिक विन्यास के निर्माण से होता है।[20]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Heath, Nick, The Cern tech that helped track down the God particle, TechRepublic, July 4, 2012
  2. ↑ Steven Weinberg (1976), "Implications of dynamical symmetry breaking", Physical Review D, 13 (4): 974–996, Bibcode:1976PhRvD..13..974W, doi:10.1103/PhysRevD.13.974.
    S. Weinberg (1979), "Implications of dynamical symmetry breaking: An addendum", Physical Review D, 19 (4): 1277–1280, Bibcode:1979PhRvD..19.1277W, doi:10.1103/PhysRevD.19.1277.
  3. ↑ Leonard Susskind (1979), "Dynamics of spontaneous symmetry breaking in the Weinberg-Salam theory", Physical Review D, 20 (10): 2619–2625, Bibcode:1979PhRvD..20.2619S, doi:10.1103/PhysRevD.20.2619, OSTI 1446928, S2CID 17294645.
  4. ↑ Csaki, C.; Grojean, C.; Pilo, L.; Terning, J. (2004), "Towards a realistic model of Higgsless electroweak symmetry breaking", Physical Review Letters, 92 (10): 101802, arXiv:hep-ph/0308038, Bibcode:2004PhRvL..92j1802C, doi:10.1103/PhysRevLett.92.101802, PMID 15089195, S2CID 6521798
  5. ↑ Csaki, C.; Grojean, C.; Pilo, L.; Terning, J.; Terning, John (2004), "Gauge theories on an interval: Unitarity without a Higgs", Physical Review D, 69 (5): 055006, arXiv:hep-ph/0305237, Bibcode:2004PhRvD..69e5006C, doi:10.1103/PhysRevD.69.055006, S2CID 119094852
  6. ↑ Calmet, X.; Deshpande, N. G.; He, X. G.; Hsu, S. D. H. (2009), "Invisible Higgs boson, continuous mass fields and unHiggs mechanism" (PDF), Physical Review D, 79 (5): 055021, arXiv:0810.2155, Bibcode:2009PhRvD..79e5021C, doi:10.1103/PhysRevD.79.055021, S2CID 14450925
  7. ↑ Abbott, L. F.; Farhi, E. (1981), "Are the Weak Interactions Strong?" (PDF), Physics Letters B, 101 (1–2): 69, Bibcode:1981PhLB..101...69A, doi:10.1016/0370-2693(81)90492-5
  8. ↑ Speirs, Neil Alexander (1985), Composite models of weak gauge bosons (PhD Thesis), Durham University
  9. ↑ Pawlowski, M.; Raczka, R. (1994), "A Unified Conformal Model for Fundamental Interactions without Dynamical Higgs Field", Foundations of Physics, 24 (9): 1305–1327, arXiv:hep-th/9407137, Bibcode:1994FoPh...24.1305P, doi:10.1007/BF02148570, S2CID 17358627
  10. ↑ Calmet, X. (2011), "Asymptotically safe weak interactions", Mod. Phys. Lett. A, 26 (21): 1571–1576, arXiv:1012.5529, Bibcode:2011MPLA...26.1571C, doi:10.1142/S0217732311035900, S2CID 118712775
  11. ↑ Calmet, X. (2011), "An Alternative view on the electroweak interactions", Int. J. Mod. Phys. A, 26 (17): 2855–2864, arXiv:1008.3780, Bibcode:2011IJMPA..26.2855C, doi:10.1142/S0217751X11053699, S2CID 118422223
  12. ↑ Codello, A.; Percacci, R. (2009), "Fixed Points of Nonlinear Sigma Models in d>2", Physics Letters B, 672 (3): 280–283, arXiv:0810.0715, Bibcode:2009PhLB..672..280C, doi:10.1016/j.physletb.2009.01.032, S2CID 119223124
  13. ↑ Bilson-Thompson, Sundance O.; Markopoulou, Fotini; Smolin, Lee (2007), "Quantum gravity and the standard model", Class. Quantum Grav., 24 (16): 3975–3993, arXiv:hep-th/0603022, Bibcode:2007CQGra..24.3975B, doi:10.1088/0264-9381/24/16/002, S2CID 37406474.
  14. ↑ Goldfain, E. (2008), "Bifurcations and pattern formation in particle physics: An introductory study", EPL, 82 (1): 11001, Bibcode:2008EL.....8211001G, doi:10.1209/0295-5075/82/11001, S2CID 62823832
  15. ↑ Goldfain (2010), "Non-equilibrium Dynamics as Source of Asymmetries in High Energy Physics" (PDF), Electronic Journal of Theoretical Physics, 7 (24): 219, archived from the original (PDF) on 2022-01-20, retrieved 2011-07-27
  16. ↑ Stancato, David; Terning, John (2009), "The Unhiggs", Journal of High Energy Physics, 2009 (11): 101, arXiv:0807.3961, Bibcode:2009JHEP...11..101S, doi:10.1088/1126-6708/2009/11/101, S2CID 17512330
  17. ↑ Falkowski, Adam; Perez-Victoria, Manuel (2009), "Electroweak Precision Observables and the Unhiggs", Journal of High Energy Physics, 2009 (12): 061, arXiv:0901.3777, Bibcode:2009JHEP...12..061F, doi:10.1088/1126-6708/2009/12/061, S2CID 17570408
  18. ↑ Zloshchastiev, Konstantin G. (2011), "Spontaneous symmetry breaking and mass generation as built-in phenomena in logarithmic nonlinear quantum theory", Acta Physica Polonica B, 42 (2): 261–292, arXiv:0912.4139, Bibcode:2011AcPPB..42..261Z, doi:10.5506/APhysPolB.42.261, S2CID 118152708
  19. ↑ Avdeenkov, Alexander V.; Zloshchastiev, Konstantin G. (2011), "Quantum Bose liquids with logarithmic nonlinearity: Self-sustainability and emergence of spatial extent", Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 44 (19): 195303, arXiv:1108.0847, Bibcode:2011JPhB...44s5303A, doi:10.1088/0953-4075/44/19/195303, S2CID 119248001
  20. ↑ Dvali, Gia; Giudice, Gian F.; Gomez, Cesar; Kehagias, Alex (2011), "UV-Completion by Classicalization", Journal of High Energy Physics, 2011 (8): 108, arXiv:1010.1415, Bibcode:2011JHEP...08..108D, doi:10.1007/JHEP08(2011)108, S2CID 53315861


बाहरी संबंध

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