Энергия великого объединения , или шкала GUT , — это уровень энергии, выше которого, как полагают, электромагнитное взаимодействие , слабое взаимодействие и сильное взаимодействие становятся равными по силе и объединяются в одну силу, управляемую простой группой Ли . Точное значение энергии великого объединения (если великое объединение действительно реализуется в природе) зависит от точной физики, присутствующей на более коротких расстояниях, еще не исследованных экспериментально. Если предположить Дезерт и суперсимметрию , то оно составляет около 10 25 эВ или ГэВ (≈ 1,6 мегаджоулей ).
Некоторые Великие Объединенные Теории (GUT) могут предсказать энергию великого объединения, но, как правило, с большими неопределенностями из-за деталей, зависящих от модели, таких как выбор калибровочной группы , сектора Хиггса , содержания материи или дополнительных свободных параметров. Более того, на данный момент кажется справедливым заявить, что не существует согласованной минимальной GUT .
Объединение электрослабого взаимодействия и сильного взаимодействия с гравитационным взаимодействием в так называемой « Теории всего » требует еще более высокого уровня энергии, который, как обычно предполагается, близок к масштабу Планка в ГэВ. Теоретически, на таких коротких расстояниях гравитация становится сопоставимой по силе с тремя другими силами природы, известными на сегодняшний день. Это утверждение изменяется, если существуют дополнительные измерения пространства в промежуточных масштабах. В этом случае сила гравитационных взаимодействий увеличивается быстрее на меньших расстояниях, а энергетический масштаб, на котором объединяются все известные силы природы, может быть значительно ниже. Этот эффект используется в моделях больших дополнительных измерений .
Самый мощный на сегодняшний день коллайдер , Большой адронный коллайдер (БАК), рассчитан на достижение около 10 4 ГэВ в столкновениях протонов. Масштаб 10 16 ГэВ всего на несколько порядков ниже планковской энергии 10 19 ГэВ, и, таким образом, находится вне досягаемости искусственных наземных коллайдеров. [1]
