Физика за пределами Стандартной модели

Теории, пытающиеся расширить известную физику

Физика за пределами Стандартной модели ( BSM ) относится к теоретическим разработкам, необходимым для объяснения недостатков Стандартной модели , таких как неспособность объяснить фундаментальные параметры стандартной модели, сильная проблема CP , нейтринные осцилляции , асимметрия материи-антиматерии , и природа темной материи и темной энергии . ^[1] Другая проблема заключается в математической структуре самой Стандартной модели: Стандартная модель несовместима с моделью общей теории относительности , и одна или обе теории терпят неудачу при определенных условиях, таких как сингулярности пространства-времени , такие как Большой взрыв и событие черной дыры. горизонты .

Теории, выходящие за рамки Стандартной модели, включают различные расширения стандартной модели посредством суперсимметрии , такие как минимальная суперсимметричная стандартная модель (MSSM) и следующая за минимальной суперсимметричная стандартная модель (NMSSM), а также совершенно новые объяснения, такие как теория струн . М-теория и дополнительные измерения . Поскольку эти теории имеют тенденцию воспроизводить все современные явления, вопрос о том, какая теория является правильной или, по крайней мере, «лучшим шагом» к Теории Всего , может быть решен только посредством экспериментов и является одним из наиболее активных области исследований как в теоретической , так и в экспериментальной физике . ^[2]

Проблемы стандартной модели

Несмотря на то, что Стандартная модель на сегодняшний день является самой успешной теорией физики элементарных частиц, она не идеальна. ^[3] Большая часть опубликованных результатов физиков-теоретиков состоит из предложений по различным формам новых физических предложений «за пределами стандартной модели», которые модифицировали бы Стандартную модель достаточно тонкими способами, чтобы соответствовать существующим данным, но при этом устраняли бы ее недостатки. достаточно материально, чтобы предсказать нестандартные результаты новых экспериментов, которые могут быть предложены.

Стандартная модель элементарных частиц + гипотетический Гравитон

Явления не объяснены

Стандартная модель по своей сути является неполной теорией. В природе существуют фундаментальные физические явления, которые Стандартная модель не может адекватно объяснить:

• Сила тяжести . Стандартная модель не объясняет гравитацию. Подход простого добавления гравитона к Стандартной модели не воссоздает то, что наблюдается экспериментально, без других, пока еще не обнаруженных, модификаций Стандартной модели. Более того, широко распространено мнение, что Стандартная модель несовместима с самой успешной теорией гравитации на сегодняшний день — общей теорией относительности . ^{[4] [б] [5] [а]}
• Темная материя . Если предположить, что общая теория относительности и лямбда-CDM верны, космологические наблюдения говорят нам, что стандартная модель объясняет около 5% массы-энергии, присутствующей во Вселенной. Около 26% должна составлять темная материя (остальные 69% — это темная энергия), которая будет вести себя так же, как и другая материя, но которая лишь слабо (если вообще взаимодействует) взаимодействует с полями Стандартной модели. Тем не менее, Стандартная модель не предлагает никаких фундаментальных частиц, которые могли бы стать хорошими кандидатами в темную материю.
• Темная энергия . Как уже упоминалось, оставшиеся 69% энергии Вселенной должны состоять из так называемой темной энергии, постоянной плотности энергии вакуума. Попытки объяснить темную энергию с помощью энергии вакуума стандартной модели приводят к несоответствию на 120 порядков. ^[6]
• Нейтринные осцилляции . Согласно Стандартной модели, нейтрино не колеблются. Однако эксперименты и астрономические наблюдения показали, что нейтринные осцилляции все же имеют место. Обычно это объясняется постулированием того, что нейтрино имеют массу. Нейтрино не имеют массы в Стандартной модели, и массовые термины для нейтрино можно добавить в Стандартную модель вручную, но это приведет к новым теоретическим проблемам. Например, массовые члены должны быть чрезвычайно малы, и неясно, возникнут ли массы нейтрино таким же образом, как массы других фундаментальных частиц в Стандартной модели. Существуют также другие расширения Стандартной модели для нейтринных осцилляций, которые не предполагают наличие массивных нейтрино, такие как нейтринные осцилляции, нарушающие Лоренц .
• Асимметрия материи-антиматерии . Вселенная состоит в основном из материи. Однако стандартная модель предсказывает, что материя и антиматерия должны были быть созданы в (почти) равных количествах, если бы начальные условия Вселенной не включали непропорциональное количество материи по отношению к антиматерии. Однако в Стандартной модели нет механизма, способного в достаточной степени объяснить эту асимметрию. ^{[ нужна цитата ]}

Результаты экспериментов не объяснены

Ни один экспериментальный результат не считается окончательно противоречащим Стандартной модели на уровне 5 σ , ^{который [7]} широко считается порогом открытия в физике элементарных частиц. Поскольку каждый эксперимент содержит некоторую степень статистической и системной неопределенности, а сами теоретические предсказания также почти никогда не рассчитываются точно и подвержены неопределенностям в измерениях фундаментальных констант Стандартной модели (некоторые из которых крошечные, а другие существенные). ), следует ожидать, что некоторые из сотен экспериментальных проверок Стандартной модели будут в некоторой степени отклоняться от нее, даже если бы не было обнаружено никакой новой физики.

В любой момент времени существует несколько экспериментальных результатов, которые существенно отличаются от предсказаний, основанных на Стандартной модели. В прошлом многие из этих расхождений считались статистическими случайностями или экспериментальными ошибками, которые исчезали по мере сбора большего количества данных или при более тщательном проведении одних и тех же экспериментов. С другой стороны, любая физика, выходящая за рамки Стандартной модели, обязательно сначала проявится в экспериментах как статистически значимое различие между экспериментом и теоретическим предсказанием. Задача – определить, в чем дело.

В каждом случае физики стремятся определить, является ли результат просто статистической случайностью или экспериментальной ошибкой, с одной стороны, или признаком новой физики, с другой. Более статистически значимые результаты не могут быть просто статистическими случайностями, но все же могут быть результатом экспериментальной ошибки или неточной оценки точности эксперимента. Часто эксперименты проводятся так, чтобы быть более чувствительными к экспериментальным результатам, которые отличают Стандартную модель от теоретических альтернатив.

Некоторые из наиболее ярких примеров включают следующее:

• Аномальный магнитный дипольный момент мюона - экспериментально измеренное значение аномального магнитного дипольного момента мюона(мюон « g − 2 » ) значительно отличается от предсказания Стандартной модели. ^{[8] [9]} Первоначальные результаты эксперимента Фермилаб « Мюон g-2» с расхождением в 4,2  стандартных отклонения ( σ ) «усиливают доказательства новой физики». ^[10]
• Распад B-мезона и т. д. — результаты эксперимента BaBar могут свидетельствовать о превышении предсказаний Стандартной модели о типе распада частицы ( B  → D ^(*)  τ ⁻  ν _τ ) . При этом электрон и позитрон сталкиваются, в результате чего образуются B-мезон и B -мезон антивещества , которые затем распадаются на D-мезон и тау-лептон , а также тау-антинейтрино . Хотя уровень достоверности превышения (3,4  σ на статистическом жаргоне) недостаточен, чтобы объявить об отходе от Стандартной модели, результаты являются потенциальным признаком чего-то неладного и, вероятно, повлияют на существующие теории, включая те, которые пытаются вывести свойства бозонов Хиггса. ^[11] В 2015 году LHCb сообщил о наблюдении превышения 2,1  σ при том же соотношении долей ветвления. ^[12] Эксперимент Belle также сообщил об избытке. ^[13] В 2017 году метаанализ всех доступных данных показал совокупное отклонение 5  σ от SM. ^[14]
• Аномальная масса W-бозона - результаты коллаборации CDF, опубликованные в апреле 2022 года, указывают на то, что масса W-бозона превышает массу, предсказанную Стандартной моделью, со значимостью 7  σ . ^[15] В 2023 году эксперимент ATLAS опубликовал улучшенное измерение массы W-бозона, 80 360 ± 16 МэВ, что соответствует предсказаниям Стандартной модели. ^{[16] [17]}

Теоретические прогнозы не наблюдаются

Наблюдение на коллайдерах частиц всех фундаментальных частиц, предсказанных Стандартной моделью, было подтверждено. Бозон Хиггса предсказывается объяснением механизма Хиггса в Стандартной модели , которое описывает, как нарушается слабая калибровочная симметрия SU (2) и как фундаментальные частицы получают массу; это была последняя наблюдаемая частица, предсказанная Стандартной моделью. 4 июля 2012 года ученые ЦЕРН с помощью Большого адронного коллайдера объявили об открытии частицы, соответствующей бозону Хиггса, с массой около126  ГэВ/ c ² . Существование бозона Хиггса было подтверждено 14 марта 2013 года, хотя попытки подтвердить, что он обладает всеми свойствами, предсказанными Стандартной моделью, продолжаются. ^[18]

Несколько адронов (т.е. составных частиц, состоящих из кварков ), существование которых предсказано Стандартной моделью и которые могут рождаться только при очень высоких энергиях и на очень низких частотах, еще окончательно не наблюдались, а также « глюболы » ^[19] (т.е. составные частицы, состоящие из глюонов ), также еще окончательно не наблюдались. Некоторые очень низкочастотные распады частиц, предсказанные Стандартной моделью, также еще не наблюдались окончательно, поскольку для проведения статистически значимых наблюдений недостаточно данных.

Необъяснимые отношения

• Формула Койде - необъяснимое эмпирическое уравнение, отмеченное Ёсио Койде в 1981 году, а затем и другими. ^{[20] [21] [22] [23]} Он соотносит массы трёх заряженных лептонов : . Стандартная модель не предсказывает массы лептонов (они являются свободными параметрами теории). Однако значение формулы Койде, равное 2/3 в пределах экспериментальных ошибок измерения масс лептонов, позволяет предположить существование теории, способной предсказывать массы лептонов. ${\displaystyle Q={\frac {m_{e}+m_{\mu }+m_{\tau }}{{\big (}{\sqrt {m_{e}}}+{\sqrt {m_{\mu }}}+{\sqrt {m_{\tau }}}{\big )}^{2}}}=0.666661(7)\approx {\frac {2}{3}}}$
• Матрица CKM , если ее интерпретировать как матрицу вращения в трехмерном векторном пространстве, «вращает» вектор, состоящий из квадратных корней масс кварков нижнего типа, в вектор из квадратных корней масс кварков верхнего типа , вплоть до длин вектора. , результат Козо Нисиды. ^[24] ${\displaystyle ({\sqrt {m_{d}}},{\sqrt {m_{s}}},{\sqrt {m_{b}}}{\big )}}$ ${\displaystyle ({\sqrt {m_{u}}},{\sqrt {m_{c}}},{\sqrt {m_{t}}}{\big )}}$
• Сумма квадратов связей Юкавы всех фермионов Стандартной модели составляет примерно 0,984, что очень близко к 1. Другими словами, сумма квадратов масс фермионов очень близка к половине квадрата вакуумного среднего значения Хиггса.
• Сумма квадратов масс бозонов (то есть бозонов W, Z и Хиггса) также очень близка к половине квадрата вакуумного среднего значения Хиггса, соотношение составляет примерно 1,004.
• Следовательно, сумма квадратов масс всех частиц Стандартной модели очень близка к квадрату вакуумного среднего Хиггса, отношение составляет примерно 0,994.

Неясно, представляют ли эти эмпирические отношения какую-либо основную физику; по словам Койде, открытое им правило «может быть случайным совпадением». ^[25]

Теоретические проблемы

Некоторые функции стандартной модели добавляются специально . Это не проблемы сами по себе (т.е. теория прекрасно работает со специальными вставками), но они подразумевают отсутствие понимания. Эти надуманные особенности побудили теоретиков искать более фундаментальные теории с меньшим количеством параметров. Некоторые из изобретений:

• Проблема иерархии – стандартная модель вводит массы частиц посредством процесса, известного как спонтанное нарушение симметрии, вызванное полем Хиггса . В рамках стандартной модели масса частицы Хиггса получает очень большие квантовые поправки из-за присутствия виртуальных частиц (в основном виртуальных топ-кварков ). Эти поправки намного превышают реальную массу бозона Хиггса. Это означает, что параметр массы бозона Хиггса в стандартной модели должен быть точно настроен таким образом, чтобы почти полностью компенсировать квантовые поправки. ^[26] Многие теоретикисчитают такой уровень тонкой настройки неестественным . ^{[ ВОЗ? ]}
• Количество параметров – стандартная модель зависит от 19 номеров параметров. Их значения известны из эксперимента, но происхождение значений неизвестно. Некоторые теоретики ^{[ кто? ]} пытались найти связи между различными параметрами, например, между массами частиц в разных поколениях или вычислять массы частиц, например, в асимптотических сценариях безопасности. ^{[ нужна цитата ]}
• Квантовая тривиальность - предполагает, что создать последовательную квантовую теорию поля, включающую элементарные скалярные частицы Хиггса, может быть невозможно. Иногда это называют проблемой полюса Ландау . ^[27]
• Сильная проблема CP – теоретически можно утверждать, что стандартная модель должна содержать член сильного взаимодействия , который нарушает CP-симметрию , вызывая несколько разные скорости взаимодействия для материи и антиматерии . Однако экспериментально такого нарушения обнаружено не было, а это означает, что коэффициент этого члена – если таковой имеется – будет подозрительно близок к нулю. ^[28]

Дополнительные экспериментальные результаты

Исследования экспериментальных данных по космологической постоянной , шуму LIGO и времени пульсаров показывают, что очень маловероятно существование каких-либо новых частиц с массами, намного превышающими те, которые можно найти в стандартной модели или Большом адронном коллайдере . ^{[29] [30] [31]} Однако это исследование также показало, что квантовая гравитация или пертурбативная квантовая теория поля станут сильно связанными до энергии 1 ПэВ, что приведет к появлению других новых физических явлений в ТэВах. ^[29]

Теории Великого объединения

Стандартная модель имеет три калибровочные симметрии ; цвет SU(3) , слабый изоспин SU(2) и слабая симметрия гиперзаряда U(1) , соответствующие трем фундаментальным силам. Из-за перенормировки константы связи каждой из этих симметрий изменяются в зависимости от энергии, при которой они измеряются. Вокруг При 10 ¹⁶  ГэВ эти связи становятся примерно равными. Это привело к предположению, что выше этой энергии три калибровочные симметрии стандартной модели объединены в одну калибровочную симметрию с простой калибровочной группой и всего одной константой связи. Ниже этой энергии симметрия спонтанно нарушается до симметрий стандартной модели. ^[32] Популярными вариантами объединяющей группы являются специальная унитарная группа в пяти измерениях SU(5) и специальная ортогональная группа в десяти измерениях SO(10) . ^[33]

Теории, которые таким образом объединяют симметрии стандартной модели, называются теориями Великого объединения (или GUT), а энергетическая шкала, на которой единая симметрия нарушается, называется шкалой GUT. В целом, теории великого объединения предсказывают создание магнитных монополей в ранней Вселенной ^[34] и нестабильность протона . ^[35] Ни одно из этих явлений не наблюдалось, и это отсутствие наблюдения налагает ограничения на возможные GUT.

Суперсимметрия

Суперсимметрия расширяет Стандартную модель, добавляя к лагранжиану еще один класс симметрий . Эти симметрии обменивают фермионные частицы на бозонные . Такая симметрия предсказывает существование суперсимметричных частиц , сокращенно называемых счастицами , которые включают слептоны , скварки , нейтралино и чаргино . У каждой частицы в Стандартной модели должен быть суперпартнер, спин которого отличается на 1/2 от спина обычной частицы. Из-за нарушения суперсимметрии частицы намного тяжелее своих обычных аналогов; они настолько тяжелы, что существующие коллайдеры частиц могут оказаться недостаточно мощными для их производства.

нейтрино

В стандартной модели нейтрино не могут спонтанно изменить аромат . Однако измерения показали, что нейтрино действительно спонтанно меняют аромат, что называется нейтринными осцилляциями .

Осцилляции нейтрино обычно объясняют массивными нейтрино. В стандартной модели нейтрино имеют ровно нулевую массу, поскольку стандартная модель содержит только левые нейтрино. Без подходящего правого партнера невозможно добавить к стандартной модели перенормируемый массовый член. ^[36] Эти измерения дают только разницу в массе между различными вкусами. Наилучшим ограничением абсолютной массы нейтрино являются прецизионные измерения распада трития , обеспечивающие верхний предел в 2 эВ, что делает их как минимум на пять порядков легче, чем другие частицы в стандартной модели. ^[37] Это требует расширения стандартной модели, которая должна объяснить не только то, как нейтрино получают свою массу, но и почему масса настолько мала. ^[38]

Один из подходов к добавлению массы к нейтрино, так называемый механизм качелей , состоит в том, чтобы добавить правые нейтрино и объединить их с левыми нейтрино с помощью массового члена Дирака . Правые нейтрино должны быть стерильными , то есть они не участвуют ни в одном из взаимодействий стандартной модели. Поскольку у них нет зарядов, правые нейтрино могут действовать как собственные античастицы и иметь массовый член Майораны . Ожидается, что, как и другие массы Дирака в стандартной модели, масса Дирака нейтрино будет генерироваться посредством механизма Хиггса и поэтому является непредсказуемой. Массы фермионов стандартной модели различаются на многие порядки; масса нейтрино Дирака имеет по крайней мере такую ​​же неопределенность. С другой стороны, масса Майораны для правых нейтрино не возникает из механизма Хиггса и, следовательно, ожидается, что она будет привязана к некоторому энергетическому масштабу новой физики, выходящему за рамки стандартной модели, например к масштабу Планка. ^[39] Следовательно, любой процесс с участием правых нейтрино будет подавляться при низких энергиях. Поправка, вызванная этими подавленными процессами, фактически дает левым нейтрино массу, обратно пропорциональную правой массе Майораны, механизм, известный как качели. ^[40] Тем самым наличие тяжелых правых нейтрино объясняет как малую массу левых нейтрино, так и отсутствие правых нейтрино в наблюдениях. Однако из-за неопределенности масс дираковских нейтрино правосторонние массы нейтрино могут лежать где угодно. Например, они могут быть такими же легкими, как кэВ, и представлять собой темную материю , ^[41] они могут иметь массу в диапазоне энергий БАК ^{[42] [43]} и приводить к наблюдаемому нарушению лептонного числа ^[44] или они могут быть близки к шкале Великого объединения, связывающей правые нейтрино с возможностью теории великого объединения. ^{[45] [46]}

Массовые члены смешивают нейтрино разных поколений. Это смешивание параметризуется матрицей PMNS , которая является нейтринным аналогом матрицы смешивания кварков CKM . В отличие от смешивания кварков, которое почти минимально, перемешивание нейтрино оказывается почти максимальным. Это привело к различным предположениям о симметрии между различными поколениями, которые могли бы объяснить закономерности смешения. ^[47] Матрица смешивания также может содержать несколько сложных фаз, которые нарушают CP-инвариантность, хотя экспериментальных исследований по этому поводу не проводилось. Эти фазы потенциально могут создать избыток лептонов над антилептонами в ранней Вселенной — процесс, известный как лептогенез . Эта асимметрия на более позднем этапе может быть преобразована в избыток барионов над антибарионами и объяснить асимметрию материи-антиматерии во Вселенной. ^[33]

Легкие нейтрино не рассматриваются как объяснение наблюдения темной материи, основанное на соображениях формирования крупномасштабных структур в ранней Вселенной. Моделирование образования структур показывает, что они слишком горячие – то есть их кинетическая энергия велика по сравнению с их массой – в то время как для формирования структур, подобных галактикам в нашей Вселенной, требуется холодная темная материя . Моделирование показывает, что нейтрино могут в лучшем случае объяснить несколько процентов недостающей массы темной материи. Однако тяжелые, стерильные, правые нейтрино являются возможными кандидатами на роль вимпа темной материи . ^[48]

Однако существуют и другие объяснения нейтринных осцилляций, которые не обязательно требуют, чтобы нейтрино имели массу, например, нейтринные осцилляции, нарушающие Лоренц .

Преоновые модели

Было предложено несколько преонных моделей для решения нерешенной проблемы, связанной с существованием трех поколений кварков и лептонов. Модели преонов обычно постулируют наличие некоторых дополнительных новых частиц, которые, как предполагается, могут объединяться с образованием кварков и лептонов стандартной модели. Одной из первых преонных моделей была модель Ришона . ^{[49] [50] [51]}

На сегодняшний день ни одна преонная модель не получила широкого признания и не была полностью проверена.

Теории всего

Теоретическая физика продолжает стремиться к теории всего, теории, которая полностью объясняет и связывает воедино все известные физические явления и предсказывает результат любого эксперимента, который может быть проведен в принципе.

В практическом плане ближайшей целью в этом отношении является разработка теории, которая объединила бы Стандартную модель с общей теорией относительности в теории квантовой гравитации . Были бы желательны дополнительные функции, такие как преодоление концептуальных недостатков теории или точное предсказание масс частиц. Проблемы создания такой теории не просто концептуальные — они включают в себя экспериментальные аспекты очень высоких энергий, необходимых для исследования экзотических сфер.

Несколько заметных попыток в этом направлении — это суперсимметрия , петлевая квантовая гравитация и теория струн .

Суперсимметрия

Петлевая квантовая гравитация

Некоторые считают, что теории квантовой гравитации , такие как петлевая квантовая гравитация и другие, являются многообещающими кандидатами на математическое объединение квантовой теории поля и общей теории относительности, требующее менее радикальных изменений в существующих теориях. ^[52] Однако недавние работы налагают строгие ограничения на предполагаемое влияние квантовой гравитации на скорость света и ставят в невыгодное положение некоторые современные модели квантовой гравитации. ^[53]

Струнная теория

Расширения, изменения, замены и реорганизации Стандартной модели существуют в попытке исправить эти и другие проблемы. Теория струн является одним из таких изобретений, и многие физики-теоретики считают, что такие теории являются следующим теоретическим шагом на пути к истинной Теории Всего . ^[52]

Среди многочисленных вариантов теории струн М-теория , математическое существование которой было впервые предложено на Струнной конференции в 1995 году Эдвардом Виттеном, многие считают подходящим кандидатом на «ToE» , особенно физики Брайан Грин и Стивен Хокинг . Хотя полное математическое описание еще не известно, существуют решения теории для конкретных случаев. ^[54] В недавних работах также были предложены альтернативные струнные модели, в некоторых из которых отсутствуют различные труднопроверяемые особенности М-теории (например, существование многообразий Калаби–Яу , множества дополнительных измерений и т. д.), включая работы хорошо известных авторов. опубликованные физики, такие как Лиза Рэндалл . ^{[55] [56]}

Смотрите также

• Тесты на антивещество с нарушением Лоренца
• За пределами черных дыр
• Фундаментальные физические константы стандартной модели
• Безхиггсовская модель
• Голографический принцип
• Маленький Хиггс
• Лоренц-нарушающие нейтринные осцилляции
• Минимальная суперсимметричная стандартная модель
• Минимальная стандартная модель нейтрино
• Теория Печчеи – Куинна
• Преон
• Расширение стандартной модели
• Супергравитация
• Качающийся механизм
• Суперсимметрия
• Теория сверхтекучего вакуума
• Струнная теория
• Техниколор (физика)
• Теория всего
• Нерешенные задачи по физике
• Физика нечастичных частиц

Сноски

1. "В литературе можно найти тысячи утверждений о том, что общая теория относительности и квантовая механика несовместимы . Они полностью устарели и больше не актуальны.
   Эффективная теория поля показывает, что общая теория относительности и квантовая механика совершенно нормально работают вместе в широком диапазоне масштабов и кривизн, включая те, которые имеют отношение к миру, который мы видим вокруг нас. Однако эффективные теории поля действительны только в некотором диапазоне масштабов. Общая теория относительности, безусловно, имеет проблемные вопросы в экстремальных масштабах. Существуют важные проблемы, которые эффективная теория поля не решает, поскольку они выходят за рамки ее применимости. Однако это означает, что проблема квантовой гравитации не такая, как мы думали: вместо фундаментальной несовместимости квантовой механики и гравитации мы находимся в более знакомой ситуации, когда нам нужна более полная теория, выходящая за пределы их совместной применимости. .
   Обычное сочетание общей теории относительности и квантовой механики хорошо работает при обычных энергиях, но теперь мы стремимся раскрыть модификации, которые должны присутствовать в более экстремальных условиях. Это современный взгляд на проблему квантовой гравитации, и он представляет собой прогресс по сравнению с устаревшим взглядом прошлого». — Донохью (2012) ^[5]

   См. также противоположную современную цитату ^[b] Сушкова, Кима и др . (2011). ^[4]

2. «Примечательно, что два величайших успеха физики 20-го века, общая теория относительности и стандартная модель, кажутся фундаментально несовместимыми». - Сушков, Ким и др . (2011) ^[4]

   Но см. противоположную цитату ^[a] из Донохью (2012). ^[5]

Рекомендации

1. Уомерсли, Дж. (февраль 2005 г.). «За пределами стандартной модели» (PDF) . Журнал «Симметрия» . Архивировано из оригинала (PDF) 17 октября 2007 г. Проверено 23 ноября 2010 г.
2. Прощай, Деннис (11 сентября 2023 г.). «Не ждите, что «Теория всего» объяснит все - даже самая продвинутая физика не может раскрыть все, что мы хотим знать об истории и будущем космоса или о нас самих». Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 11 сентября 2023 года . Проверено 11 сентября 2023 г.
3. Ликкен, JD (2010). «За пределами стандартной модели». Желтый отчет ЦЕРН . ЦЕРН . стр. 101–109. arXiv : 1005.1676 . Бибкод : 2010arXiv1005.1676L. ЦЕРН-2010-002.
4. Сушков, АО; Ким, WJ; Далвит, ДАР; Ламоро, СК (2011). «Новые экспериментальные пределы неньютоновских сил в микрометровом диапазоне». Письма о физических отзывах . 107 (17): 171101. arXiv : 1108.2547 . Бибкод : 2011PhRvL.107q1101S. doi :10.1103/PhysRevLett.107.171101. PMID  22107498. S2CID  46596924.
5. Донохью, Джон Ф. (2012). «Эффективное рассмотрение квантовой гравитации теорией поля». Материалы конференции AIP . 1473 (1): 73. arXiv : 1209.3511 . Бибкод : 2012AIPC.1483...73D. дои : 10.1063/1.4756964. S2CID  119238707.
6. Краусс, Л. (2009). Вселенная из ничего. Конференция ААИ.
7. Джанк, Томас; Лайонс, Луи (21 декабря 2020 г.). «Воспроизводимость и тиражирование результатов экспериментальной физики элементарных частиц». Гарвардский обзор науки о данных . Том. 2, нет. 4. дои : 10.1162/99608f92.250f995b.
8. Блюм, Томас; Дениг, Ахим; Логашенко Иван; де Рафаэль, Эдуардо; Робертс, Б. Ли; Тойбнер, Томас; Венанзони, Грациано (2013). «Значение теории мюона (g − 2): настоящее и будущее». arXiv : 1311.2198 [геп-ф].
9. Аби, Б.; Альбахри, Т.; Аль-Килани, С.; Олспах, Д.; Алонзи, LP; Анастаси, А.; и другие. (07.04.2021). «Измерение аномального магнитного момента положительного мюона до 0,46 ppm». Письма о физических отзывах . 126 (14): 141801. arXiv : 2104.03281 . Бибкод : 2021PhRvL.126n1801A. doi : 10.1103/PhysRevLett.126.141801 . ISSN  0031-9007. ПМИД  33891447.
10. «Первые результаты эксперимента Фермилаб по мюону g-2 подтверждают доказательства новой физики» . news.fnal.gov (пресс-релиз). Эванстон, Иллинойс: Фермилаб . 07.04.2021 . Проверено 30 мая 2021 г.
11. Лиз, JP; и другие. ( Коллаборация BaBar ) (2012). «Свидетельства избытка B → D ^(*) τ ⁻ ν _τ распадаются». Письма о физических отзывах . 109 (10): 101802. arXiv : 1205.5442 . Бибкод : 2012PhRvL.109j1802L. doi :10.1103/PhysRevLett.109.101802. PMID  23005279. S2CID  20896961.
12. Аайдж, Р.; и другие. (Сотрудничество LHCb) (2015). «Измерение соотношения фракций ветвления…». Письма о физических отзывах . 115 (11): 111803. arXiv : 1506.08614 . Бибкод : 2015PhRvL.115k1803A. doi : 10.1103/PhysRevLett.115.111803. PMID  26406820. S2CID  118593566.
13. Московиц, Клара (9 сентября 2015 г.). «Два ускорителя находят частицы, которые могут нарушить известные законы физики». Научный американец .
14. Капдевила, Бернат; и другие. (2018). «Закономерности новой физики в переходах в свете последних данных». Журнал физики высоких энергий . 2018 : 093. arXiv : 1704.05340 . doi : 10.1007/JHEP01(2018)093. S2CID  15766887. ${\displaystyle \,b\,\to \,s\,\ell ^{+}\,\ell ^{-}\,}$
15. Сотрудничество CDF †‡; Аалтонен, Т.; Америо, С.; Амидей, Д.; Анастасов А.; Аннови, А.; и другие. (08 апреля 2022 г.). «Высокоточное измерение массы W-бозона детектором CDF II». Наука . 376 (6589): 170–176. Бибкод : 2022Sci...376..170C. дои : 10.1126/science.abk1781. hdl : 11390/1225696 . ISSN  0036-8075. PMID  35389814. S2CID  248025265.
16. Уэллетт, Дженнифер (24 марта 2023 г.). «Новое значение массы W-бозона затмевает намеки на физику за пределами Стандартной модели 2022 года». Арс Техника . Проверено 26 марта 2023 г.
17. «Улучшенное измерение массы W-бозона с использованием протон-протонных столкновений $\sqrt{s}=7$ ТэВ с детектором ATLAS». Эксперимент ATLAS (Пресс-релиз). ЦЕРН. 22 марта 2023 г. Проверено 26 марта 2023 г.
18. О'Луэнай, К. (14 марта 2013 г.). «Новые результаты показывают, что новая частица является бозоном Хиггса». ЦЕРН .
19. Марко Фраска (31 марта 2009 г.). «Что такое глюбол?». Подключение манометра .
20. Сумино, Ю. (2009). «Семейная калибровочная симметрия как происхождение формулы массы Койде и спектра заряженных лептонов». Журнал физики высоких энергий . 2009 (5): 75. arXiv : 0812.2103 . Бибкод : 2009JHEP...05..075S. дои : 10.1088/1126-6708/2009/05/075. S2CID  14238049.
21. Зенчиковский, Петр (26 декабря 2012 г.). «Замечание о Z3-симметричной параметризации масс кварков Койде». Физический обзор D . 86 (11): 117303. arXiv : 1210.4125 . Бибкод : 2012PhRvD..86k7303Z. doi : 10.1103/PhysRevD.86.117303. ISSN  1550-7998. S2CID  119189170.
22. Родеджоханн, В.; Чжан, Х. (2011). «Распространение эмпирического отношения массы заряженного лептона на сектор нейтрино». arXiv : 1101.5525 [геп-ф].
23. Цао, ФГ (2012). «Массы нейтрино из соотношений масс лептонов и кварков и нейтринных осцилляций». Физический обзор D . 85 (11): 113003. arXiv : 1205.4068 . Бибкод : 2012PhRvD..85k3003C. doi : 10.1103/PhysRevD.85.113003. S2CID  118565032.
24. Нисида, Козо (14 октября 2017 г.). «Феноменологическая формула матрицы СКМ и ее физическая интерпретация». Успехи теоретической и экспериментальной физики . 2017 (10). arXiv : 1708.01110 . дои : 10.1093/ptep/ptx138.
25. Койде, Ёсио (2017). «Модель сумино и мой личный взгляд». arXiv : 1701.01921 [геп-ф].
26. Штрасслер, Мэтт, профессор (14 августа 2011 г.). «Проблема иерархии». Особого значения (profmattstrassler.com) (блог академика) . Проверено 13 декабря 2015 г.{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
27. Каллауэй, DJE (1988). «Погоня за тривиальностью: могут ли существовать элементарные скалярные частицы?». Отчеты по физике . 167 (5): 241–320. Бибкод : 1988PhR...167..241C. дои : 10.1016/0370-1573(88)90008-7.
28. Маннел, Томас (2–8 июля 2006 г.). Теория и феноменология CP-нарушения (PDF) . 7-я Международная конференция по гиперонам, очарованию и красоте адронов (BEACH 2006). Ядерная физика Б . Том. 167. Ланкастер: Эльзевир. стр. 170–174. Бибкод : 2007NuPhS.167..170M. doi :10.1016/j.nuclphysbps.2006.12.083 . Проверено 15 августа 2015 г.
29. Афшорди, Ниайеш; Нельсон, Эллиот (7 апреля 2016 г.). «Космологические границы физики в ТэВном масштабе и за ее пределами». Физический обзор D . 93 (8): 083505. arXiv : 1504.00012 . Бибкод : 2016PhRvD..93h3505A. doi : 10.1103/PhysRevD.93.083505. S2CID  119110506 . Проверено 20 февраля 2023 г.
30. Афшорди, Ниайеш (21 ноября 2019 г.). «О происхождении «загадочного» шума LIGO и пустыни физики частиц высоких энергий». arXiv : 1911.09384 [gr-qc].
31. Афшорди, Ниайеш; Ким, Хёнджин; Нельсон, Эллиот (15 марта 2017 г.). «Ограничения времени пульсара в физике за пределами стандартной модели». arXiv : 1703.05331 [геп-й].
32. Пескин, Мэн; Шредер, Д.В. (1995). Введение в квантовую теорию поля . Аддисон-Уэсли . стр. 786–791. ISBN 978-0-201-50397-5.
33. Бухмюллер, В. (2002). «Нейтрино, Великое объединение и лептогенез». arXiv : hep-ph/0204288 .
34. Милстед, Д.; Вайнберг, Э.Дж. (2009). «Магнитные монополи» (PDF) . Группа данных о частицах . Проверено 20 декабря 2010 г.
35. П., Нат; П.Ф., Перес (2007). «Стабильность протона в теориях великого объединения, в струнах и бранах». Отчеты по физике . 441 (5–6): 191–317. arXiv : hep-ph/0601023 . Бибкод : 2007PhR...441..191N. doi :10.1016/j.physrep.2007.02.010. S2CID  119542637.
36. Пескин, Мэн; Шредер, Д.В. (1995). Введение в квантовую теорию поля . Аддисон-Уэсли . стр. 713–715. ISBN 978-0-201-50397-5.
37. Накамура, К.; и другие. ( Группа данных о частицах ) (2010). «Свойства нейтрино». Группа данных о частицах . Архивировано из оригинала 12 декабря 2012 г. Проверено 20 декабря 2010 г.
38. Мохапатра, Р.Н.; Пал, ПБ (2007). Массивные нейтрино в физике и астрофизике . Конспект лекций по физике. Том. 72 (3-е изд.). Всемирная научная . ISBN 978-981-238-071-5.
39. Сеньянович, Г. (2011). «Исследование происхождения массы нейтрино: от GUT до LHC». arXiv : 1107.5322 [геп-ф].
40. Гроссман, Ю. (2003). «Лекции TASI 2002 по нейтрино». arXiv : hep-ph/0305245v1 .
41. Додельсон, С.; Уидроу, Л.М. (1994). «Стерильные нейтрино как темная материя». Письма о физических отзывах . 72 (1): 17–20. arXiv : hep-ph/9303287 . Бибкод : 1994PhRvL..72...17D. doi :10.1103/PhysRevLett.72.17. PMID  10055555. S2CID  11780571.
42. Минковский, П. (1977). «μ → e γ со скоростью один из 10⁹ мюонов распадается?". Physics Letters B. 67 ( 4): 421. Бибкод : 1977PhLB...67..421M. doi : 10.1016/0370-2693(77)90435-X.
43. Мохапатра, Р.Н.; Сеньянович, Г. (1980). «Масса нейтрино и спонтанное несохранение четности». Письма о физических отзывах . 44 (14): 912. Бибкод : 1980PhRvL..44..912M. doi : 10.1103/PhysRevLett.44.912. S2CID  16216454.
44. Кеунг, Висконсин; Сеньянович, Г. (1983). «Майорановские нейтрино и рождение правого заряженного калибровочного бозона». Письма о физических отзывах . 50 (19): 1427. Бибкод : 1983PhRvL..50.1427K. doi : 10.1103/PhysRevLett.50.1427.
45. Гелл-Манн, М.; Рамон, П.; Слански, Р. (1979). П. ван Ньювенхейзен; Д. Фридман (ред.). Супергравитация . Северная Голландия .
46. Глэшоу, SL (1979). М. Леви (ред.). Труды Летнего института Каржеза 1979 года по кваркам и лептонам . Пленум Пресс .
47. Альтарелли, Г. (2007). «Лекции по моделям масс и смесей нейтрино». arXiv : 0711.0161 [геп-ф].
48. Мураяма, Х. (2007). «Физика за пределами Стандартной модели и темной материи». arXiv : 0704.2276 [геп-ф].
49. Харари, Х. (1979). «Схематическая модель кварков и лептонов». Буквы по физике Б. 86 (1): 83–86. Бибкод : 1979PhLB...86...83H. дои : 10.1016/0370-2693(79)90626-9. ОСТИ  1447265.
50. Шупе, Массачусетс (1979). «Композитная модель лептонов и кварков». Буквы по физике Б. 86 (1): 87–92. Бибкод : 1979PhLB...86...87S. дои : 10.1016/0370-2693(79)90627-0.
51. Зенчиковски, П. (2008). «Преонная модель Харари-Шупе и нерелятивистское квантовое фазовое пространство». Буквы по физике Б. 660 (5): 567–572. arXiv : 0803.0223 . Бибкод : 2008PhLB..660..567Z. doi :10.1016/j.physletb.2008.01.045. S2CID  18236929.
52. Смолин, Л. (2001). Три дороги к квантовой гравитации . Основные книги . ISBN 978-0-465-07835-6.
53. Абдо, А.А.; и другие. ( Сотрудничество Ферми GBM/LAT ) (2009). «Предел изменения скорости света, возникающий из-за эффектов квантовой гравитации». Природа . 462 (7271): 331–334. arXiv : 0908.1832 . Бибкод : 2009Natur.462..331A. дои : 10.1038/nature08574. PMID  19865083. S2CID  205218977.
54. Малдасена, Дж.; Строминджер, А.; Виттен, Э. (1997). «Энтропия черной дыры в М-теории». Журнал физики высоких энергий . 1997 (12): 2. arXiv : hep-th/9711053 . Бибкод : 1997JHEP...12..002M. дои : 10.1088/1126-6708/1997/12/002. S2CID  14980680.
55. Рэндалл, Л.; Сундрам, Р. (1999). «Большая массовая иерархия из маленького дополнительного измерения». Письма о физических отзывах . 83 (17): 3370–3373. arXiv : hep-ph/9905221 . Бибкод : 1999PhRvL..83.3370R. doi :10.1103/PhysRevLett.83.3370.
56. Рэндалл, Л.; Сундрам, Р. (1999). «Альтернатива компактификации». Письма о физических отзывах . 83 (23): 4690–4693. arXiv : hep-th/9906064 . Бибкод : 1999PhRvL..83.4690R. doi : 10.1103/PhysRevLett.83.4690. S2CID  18530420.

дальнейшее чтение

• Лиза Рэндалл (2005). Искаженные проходы: разгадка тайн скрытых измерений Вселенной . ХарперКоллинз . ISBN 978-0-06-053108-9.

Внешние ресурсы

• Теория стандартных моделей @ SLAC
• Журнал Scientific American, апрель 2006 г.
• БАК. Природа июль 2007 г.
• Конференция в Ле Уше, лето 2005 г.