Техницвет — в физике элементарных частиц собирательное название физических гипотез за пределами стандартной модели , в которых скалярный бозон Хиггса не является фундаментальной частицей , а является связанным состоянием гипотетических фермионов , техникварков .

Связь осуществляется посредством гипотетического сильного взаимодействия, аналогичного квантовой хромодинамике (как теория Янга — Миллса , то есть как неабелева калибровочная теория ), с новыми степенями свободы (цветами), отсюда происхождение названия техницвет, первоначально в шутливом смысле с намеком на техниколор цветного кино.

Предпосылки

Одним из мотивов гипотезы техницвета является то, что фундаментальные скалярные частицы, такие как бозон Хиггса в квантовой теории поля , воспринимаются многими теоретиками как неестественные. Другой мотив — поиск фундаментальной теории, объясняющей параметры стандартной модели ( константа взаимодействия , угол Вайнберга , массы).

Теории техницвета также выдвигают в качестве альтернативы теориям суперсимметрии в качестве решения проблемы калибровочной иерархии . Это вытекает из радиационных поправок в петлевых диаграммах — для очень разных масштабов нарушенной симметрии ( электрослабое нарушение симметрии и шкала ТВО ).

Динамическое нарушение симметрии

Поскольку в теориях техницвета нарушение электрослабой симметрии является следствием динамики взаимодействия, они также называются теории динамического нарушения симметрии электрослабого взаимодействия . Сам термин нарушение динамической симметрии не ограничивается физикой элементарных частиц. Например, в физике твердого тела в теории сверхпроводимости БКШ , с образованием куперовских пар из двух связанных друг с другом электронов, используется фундаментальное нарушение динамической симметрии, хотя и в рамках абелевой теории. В физику элементарных частиц понятие динамического нарушения симметрии было введено в начале 1960-х годов в модели Намбу-Йона-Ласинио (от Намбу и Джованни Йона-Ласинио) перенесен и в то же время расширен до неабелевской физики. Эта теория является образцом для многих теорий с нарушением динамической симметрии.

История

Теории техницвета были впервые представлены в конце 1970-х годов Леонардом Сасскиндом и Стивеном Вайнбергом . Вскоре после этого термин расширенный техницвет был введен Савасом Димопулосом и Сасскиндом а также Эстией Эйхеном и Кеннетом Лейном (последние использовали обозначение «гиперцвет» вместо техницвет). Целью было включение калибровочной группы стандартной модели и теории техницвета в общую калибровочную группу, для получения теории взаимодействия обычных фермионов стандартной модели ( лептонов , кварков ) с техникварками (с возможностью вывода масс и других параметров стандартной модели).

Предсказания и проблемы

Теории техницвета предсказывают появление новых частиц, которые могут быть обнаружены на ускорителях частиц , таких как БАК , а также представляют возможных частиц, из которых состоит тёмная материя . Но они также сталкиваются с различными трудностями, вытекающими, например, из уже имеющихся точных измерений электрослабой теории. В частности, теории техницвета предсказывают изменяющие аромат нейтральные токи, которые подавлены в Стандартной модели и могут существовать в узких экспериментальных пределах. В качестве выхода уже в 1980-х годах были предложены теории ходячего техницвета (Томас Аппельквист и другие ). Они были в 2000-е годы изучены численными методами путём моделирования теорий поля на решётке .

Альтернативы

Кроме теорий техницвета, существуют и другие теории, которые также содержат составные бозоны Хиггса, состоящие из фермионов. В особенности:

• Преонные модели, в которых кварки и лептоны обычно состоят из ещё более фундаментальных фермионов,
• Теории бозона Хиггса как t-кваркового конденсата (связанное состояние верхнего кварка и анти-верхнего кварка).

Примечания

Литература

• Farhi, Susskind : Technicolor . In: Physics Reports , Band 74, 1981, S. 277 (klassischer Review der älteren TC Theorie)
• Kenneth Lane: Technicolor 2000 . Frascati Spring School, arXiv :
• Kenneth Lane: Two lectures on Technicolor . 2002, arXiv :
• Stephen King: Dynamical electroweak symmetry breaking . 1994, arXiv :
• Piai: arXiv : , 2010
• Christopher Hill, Elizabeth Simmons: Strong dynamics and electroweak symmetry breaking . 2002, arXiv :
• Robert Shrock: Some recent results on models with dynamical electroweak symmetry breaking . 2007, arXiv :