Хиггс, инфляция и т.п.
Jan. 14th, 2013 08:44 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
leblonДва дня ходил на конференцию по проблемам физики частиц и космологии. Первый день был в SpaceX (правда, фотографировать там больше не разрешают), второй - у нас на кампусе.
Первый день был про космологию. Все надеются на обнаружение т.н. B-modes во флуктуациях поляризации космического микроволнового фона. Их предсказывают некоторые инфляционные комсологические модели (а именно, модели основанные на одном скалярном поле, которое медленно скатывается к минимуму потенциала, а пока оно скатывается, Вселенная экспоненциально раздувается). Если их найдут, это будет здорово, потому что это будет не только подтверждение этих моделей, но и "окно" на физику энергий порядка планковской. А если не найдут, то это ни о чем не говорит. Вообще, трудно найти однозначное подтверждение инфляционных моделей "вообще", а не только простейших вариантов, об этом там много говорили.
Второй день был про открытие Хиггса с массой 126 ГэВ и что это открытие может значить. Во-первых, мы впервые имеем дело с элементарной частицей спина 0 (до сих пор все известные элементарные частицы имели спин 1/2 и 1). Если мы хотим, чтобы такая частица была "естественной", то необходимы другие новые частицы сравнимой массы, которых пока не видно. Самый осмысленный "естественный" сценарий пока все равно суперсимметрия. Правда, самые популярные модели суперсиметрии уже не выглядят "естественными" при такой массе Хиггса. Если бы масса оказалась 115 ГэВ, то для суперсиметрии это было бы прекрасно. Если бы она оказалась 150 ГэВ или выше, то суперсимметрия бы точно не работала. А 126 ГэВ это ни то, и не се. Суперсиметричные модели с таким Хиггсом существуют и предсказывают, что суперпартнеры Хиггса, фотона, W и Z бозонов легкие, примерно такой же массы, как и Хиггс, а суперпартнеры топ кварка и глюона тяжелее, несколько сот ГэВ или даже 1 ТэВ (для глюино). Данные Large Hadron Collider пока вполне согласуются с такими моделями. Но теперь LHC закрылся до 2015 года, так что у теоретиков есть еще пару лет, чтобы поиграть с моделями.
Первый день был про космологию. Все надеются на обнаружение т.н. B-modes во флуктуациях поляризации космического микроволнового фона. Их предсказывают некоторые инфляционные комсологические модели (а именно, модели основанные на одном скалярном поле, которое медленно скатывается к минимуму потенциала, а пока оно скатывается, Вселенная экспоненциально раздувается). Если их найдут, это будет здорово, потому что это будет не только подтверждение этих моделей, но и "окно" на физику энергий порядка планковской. А если не найдут, то это ни о чем не говорит. Вообще, трудно найти однозначное подтверждение инфляционных моделей "вообще", а не только простейших вариантов, об этом там много говорили.
Второй день был про открытие Хиггса с массой 126 ГэВ и что это открытие может значить. Во-первых, мы впервые имеем дело с элементарной частицей спина 0 (до сих пор все известные элементарные частицы имели спин 1/2 и 1). Если мы хотим, чтобы такая частица была "естественной", то необходимы другие новые частицы сравнимой массы, которых пока не видно. Самый осмысленный "естественный" сценарий пока все равно суперсимметрия. Правда, самые популярные модели суперсиметрии уже не выглядят "естественными" при такой массе Хиггса. Если бы масса оказалась 115 ГэВ, то для суперсиметрии это было бы прекрасно. Если бы она оказалась 150 ГэВ или выше, то суперсимметрия бы точно не работала. А 126 ГэВ это ни то, и не се. Суперсиметричные модели с таким Хиггсом существуют и предсказывают, что суперпартнеры Хиггса, фотона, W и Z бозонов легкие, примерно такой же массы, как и Хиггс, а суперпартнеры топ кварка и глюона тяжелее, несколько сот ГэВ или даже 1 ТэВ (для глюино). Данные Large Hadron Collider пока вполне согласуются с такими моделями. Но теперь LHC закрылся до 2015 года, так что у теоретиков есть еще пару лет, чтобы поиграть с моделями.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
(no subject)
Date: 2013-01-14 05:27 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-14 05:36 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-14 06:02 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-14 06:34 pm (UTC)Другие частицы нужны только если мы хотим избежать fine tuning (т.е. если мы не хотим постулировать, что в неведомой пока "Теории Всего Сущего", которая включает себя как квантовую гравитацию, так и Стандатную Модель, параметры очень точно подогнаны, чтобы масса одного из скалярных полей оказалась гораздо меньше планковской). А если мы машем на это рукой и говорим, что когда появится разумная теория ТВС, тогда все станет ясно, то никаких новых легких частиц не нужно. А сама по себе Стандартная Модель вполне осмысленна до очень больших энергий, с таким легким хиггсом.
Возбужденные состояния хиггса возможны если он не элементарный, а композит (связанное состояние каких то элементарных частиц). Это вполне может быть, но поскольку самовзаимодействие хиггса оказалось маленьким, то эти возбужденные состояния должны быть намного тяжелее обычного хиггса, и скорее всего LHC до них не доберется. Вот если бы хиггс оказался тяжелым, 400-500 ГэВ, то ситуация была бы другой, и можно было бы с уверенностью утвеждать, что есть какие то новые взаимодействия, что хиггс это просто одно из связанных состояний более элементарных частиц, и что где то рядом должны быть и другие связанные состояния. Были и соответствующие модели (technicolor models). К сожалению, все оказалось не так, и мы еще со времен LEP знали, что technicolor не работает. А LHC это окончательно подтвердил.
(no subject)
Date: 2013-01-14 06:50 pm (UTC)Самодействие я считаю ошибочной идеей (и показываю это), но, похоже, точка возврата к здравому смыслу давно пройдена и никто, кроме меня, самодействие не критикует.
Про возбужденные состояния Хиггса я не понял (почему обязательно композит), ведь фотоны, электроны и прочие элементарные частицы есть возбуждения соответсвующих квантованных полей.
(no subject)
Date: 2013-01-14 07:03 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-14 07:24 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-14 07:06 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-14 07:08 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-14 07:44 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-16 05:23 am (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-16 07:53 am (UTC)Удивительно, как все теперь доверилиь перенормировкам, хотя последние не всегда работают. Упрямо действуют по аналогии с перенормируемой КЭД и с неперенормируемой классической электродинамикой, и никак иначе. Даже когда совсем все плохо, говорят, что наш подход все равно правилен и единственно возможен, а просто теория - эффективная и все станет хорошо, когда мы все частицы, включая и неизвестные, включим в нашу теорию, построенную опять-таки по аналогии с КЭД. Откуда у теоретиков, особенно математически ориентированных, берутся такие недоказуемые и в целом неверные убеждения?
(no subject)
Date: 2013-01-16 04:23 pm (UTC)А где Вы видели примеры, когда "совсем всё плохо"?
Ну, а ситуация, когда перенормируемая терия при низких энергиях дает неперенормируемую, настолько обычна в теории поля, что не приходится удивляться тому, что феноменологи рассматривают и непернормируемые модели.
(no subject)
Date: 2013-01-16 05:29 pm (UTC)Хороша теория - придумывали что-то по-точнее, чем палочно-веревочные оценки, а получилось, что невозможно уточнять, и в такой ситуации сказали, ну и фиг с ним, не будем ломать голову, ведь так и должно быть. Ведь мы не знаем всего, поэтому наши построения правильные и единственно возможные.
Я лично такого отношения не принимаю ввиду его ошибочности.
Особенно забавляет ссылка на неизвестную физику на коротких расстояниях, на которую сваливают возникновение проблем. Неизвестная физика коротких расстояний в правильной теории не важна и не ведет ни к каким расхождениям с экспериментом при низких энергиях. Её порог слишков высоко и она, что есть, что ее нет - все равно. Если в теории возникают проблемы "из-за физики коротких расстояний", то это признак плохой формулировки теории. Вывод только один - не довольствоваться отговорками, а переформулировать теорию.
(no subject)
Date: 2013-01-16 06:11 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-16 06:21 pm (UTC)КЭД в первом неисчезающем порядке не есть классическая электродинамика, но это не важно.
Теория не обязана везде воспроизводить все экспериментальные данные, отклонения допустимы, но должны быть объяснимы. Вот, классическая электродинамика не описывает Комптон-эффект и спектры, так как она не квантовая. Она, кстати, тоже неперенормируема, но современные теории все равно строятся по аналогии с ней (симметрии, калибровочные идеи и способ "взаимодействия", как произведение полей).
(no subject)
Date: 2013-01-16 06:27 pm (UTC)А что Вы тогда называете "первым неисчезающим порядком"?
(no subject)
Date: 2013-01-16 06:37 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-16 06:43 pm (UTC)Нет уж, выберете какой-то один.
"В первом неисчезающем порядке это просто прямая линия со стрелкой."
Там содержатся бесконечные величины (затравочные массы). Почему вы это называете "неисчезающим порядком"?
(no subject)
Date: 2013-01-16 06:49 pm (UTC)В его описании не содержится ничего затравочного, если этого не постулировать вопреки здравому смыслу. И потом, говоря, что поправки "негодные", я предлагаю мысленную ситуацию, чтобы промоделировать неперенормируемый случай, а не буквально КЭД.
(no subject)
Date: 2013-01-16 07:05 pm (UTC)"В его описании не содержится ничего затравочного, если этого не постулировать вопреки здравому смыслу."
Нет уж, что такое фейнмановская диаграмма написано в книжке Боголюбов-Ширков. Если Вы вместо этого хотите рассмотреть что-то другое, то не называйте это "фейнмановской диаграммой".
"И потом, я предлагаю мысленную ситуацию, чтобы промоделировать неперенормируемый случай, а не буквально КЭД."
С Вами невозможно общаться, потому что Вы слишком быстро отказываететесь от своих слов. Вы сказали: есть эксперименты, которые не укладываются в существующую теорию. Вот я и хочу спросить - какие?
(no subject)
Date: 2013-01-16 07:16 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-16 07:24 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-01-16 07:35 pm (UTC)