Громов Н.А. Взаимодействие элементарных частиц во Вселенной

Введение Стандартная модель, являющаяся современной теорией элементарных частиц, включает в себя электрослабую модель [1], описывающую электромагнитные и слабые взаимодействия частиц, и квантовую хромодинамику (КХД) [2], которая описывает сильные взаимодействия кварков. Она представляет собой калибровочную теорию с калибровочной группой Зи(3) х Зи(2) х и(1), являющейся прямым произведением простых групп. Сильные взаимодействия кварков описываются квантовой хромодинамикой с калибровочной группой Зи(3) и характерной температурой 0, 2 ГэВ. В электрослабой модели с калибровочной группой Зи (2) х и (1) групп а Зи (2) отвечает за слабые взаимодействия с характерной температурой 100 ГэВ, тогда как группа и(1) ассоциирована с дальнодействующими электромагнитными взаимодействиями. Вследствие нулевой массы фотона - переносчика этого взаимодействия - его характерная температура простирается до "бесконечной" планковской энергии 1019 ГэВ, начиная с которой доминируют гравитационные взаимодействия. Стандартная модель убедительно подтверждена открытием бозона Хиггса в экспериментах на Большом адронном коллайдере (БАК). Тем не менее модель не лишена недостатков, например, несмотря на наличие в теории большого количества свободных параметров [2], среди них нет параметра, связанного с температурой Вселенной и регулирующего порядок энергий, при которых модель адекватно описывает мир элементарных частиц и их взаимодействий, в том числе при высоких температурах, характерных для начальных стадий существования Вселенной после ее возникновения в результате Большого взрыва (рис. 1) [3]. На заре формирования стандартной модели была выдвинута гипотеза [4,5], получившая название теории великого объединения (далее - ТВО), согласно которой при некоторой большой энергии (температуре) Вселенной все три взаимодействия - сильное, слабое и электромагнитное - объединяются в одно гипотетическое 4 Коми научный центр Уро РАН

RkJQdWJsaXNoZXIy MjM4MTk=