books standard model problems
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
مشاكل النموذج العياري (Info)
النموذج العياري غير تام، بالرغم من كونه النظرية الأكثر نجاحاً في فيزياء الجسيمات حتى الآن.
ملاحظات تجريبية لايمكن تفسيرها
لايعطي النموذج العياري تفسيراً كافياً لعدد من الملاحظات التجريبية.
- الجاذبية: لا يقدم النموذج العياري تفسيراً للجاذبية، وأكثر من ذلك لايتوافق مع النظرية الأكثر نجاحاً للجاذبية حتى الآن "النسبية العامة".
- المادة المظلمة والطاقة المظلمة: تخبرنا مشاهدات علم الكون بقدرة النموذج العياري على تفسير فقط ما يقارب 4% من الطاقة الموجودة في الكون. يجب أن تشكل المادة المظلمة (مادة بسلوك مماثل للمواد الأخرى المعروفة وتتآثر فقط بشكل ضعيف مع حقول النموذج العياري) ما يقارب 24% من نسبة 96% المتبقية. ويجب أن تمثل الطاقة المظلمة ما تبقى (كثافة طاقة ثابتة للفراغ).
- كتلة النيوترينو: النيوترينو جسيم عديم الكتلة وفقا للنموذج العياري. بالرغم من ذلك تظهر تجارب تذبذب النيوترينو وجود كتلة للنيوترينو. يمكن إدراج كتلة النيوترينو ضمن النموذج العياري يدوياً، باستثناء أن تلك الإضافة تقود لمشاكل نظرية أخرى.
- تباين المادة والمادة المضادة: الكون مكون في مجمله من المادة، ويتنبأ النموذج العياري بتساوي كمية كل من المادة والمادة المضادة (تقريباً)، والتي من شأنها أن تفني بعضها البعض بما أن الكون يبرد.
تنبؤات نظرية غير ملاحظة
باستثناء بوزون هيغز، تمت ملاحظة جميع الجسيمات التي تنبأ بها النموذج العياري في مصادم الجسيمات. تنبأ ببوزون هيغز تفسير النموذج القياسي لآلية هيغز التي تصف كيفية تحطم تناظر المقياس الضعيف SU2، وكيفية وجود كتلة للجسيمات الأساسية. حددت الأبحاث التجريبية على الأرجح كتلة بوزون هيغز بين 114 و 157 إلكترون فولت وذلك في حال صحة النموذج العياري ووجود بوزون هيغز، وبالرغم من سماح امتداد النموذج العياري بكتلة تتراوح بين 185 و 250 إلكترون فولت لبوزون هيغز. في حال وجود بوزون هيغز، فإنه يجب على تجارب مصادم الهادرونات الكبير التابع لسيرن ايجاده، وفي حال عدم ايجاده فإن تحطم SU2 وتولد الكتلة يجب أن تدرج ضمن فيزياء ماوراء النموذج العياري.
مشاكل نظرية
تضاف بعض المزايا إلى النموذج العياري بطريقة مخصصة، وهذه ليست مشكلة في حد ذاتها (أي تبقى النظرية صحيحة بوجود هذه المزايا الخاصة)، ولكنها تؤدي إلى عدم فهم النظرية. حفزت المزايا المخصصة واضعي النظريات للبحث عن نظرية أكثر عمقاً وذات بارامترات أقل. أمثلة على بعض هذه المزايا المخصصة:
- المسألة الهرمية: يقدم النموذج العياري الكتل الجسيمية من خلال عملية تعرف بكسر التناظر التلقائي والناجم عن حقل هيغز. ضمن النموذج العياري، تدخل تصحيحات كمية كبيرة جداً على كتلة هيغز بسبب وجود الجسيمات الافتراضية (الكوارك القمي الافتراضي غالباً). هذه التصحيحات أكبر بكثير من كتلة هيغز الفعلية. هذا يعني أن بارامتر كتلة هيغز المجردة في النموذج العياري يجب أن يضبط بشكل يلغي كليا تلك التصحيحات الكمية. يعد هذا المستوى من الضبط غير طبيعي لكثير من واضعي النظريات.
- مشكلة خرق تناظر الشحنة القوية: نظرياً يمكن القول أن النموذج العياري ينبغي أن يتضمن مصطلح يكسر تناظر الشحنة السوية (الرابط بين المادة والمادة المضادة) في قطاع التآثر القوي. تجريبياً، وبالرغم من ذلك، لم يعثر على أي انتهاك من هذا القبيل، مما يعني أن قيمة المعامل لهذا المصطلح قريبة جداً من الصفر. وأيضاً يعد هذا الضبط غير طبيعي .
- عدد البارامترات: يعتمد النموذج العياري على 19 بارامتر عددي، ذات قيم معروفة من التجارب، ولكن أصل هذه القيم مجهول. حاول بعض واضعي النظريات العثور على علاقات بين البارامترات المختلفة، على سبيل المثال، بين كتل الجسيمات في أجيال مختلفة.
