Büyük Birleşik Teori
(GUT), partikül fiziğinde elektromagnetik, zayıf ve kuvvetli
etkileşimleri tek bir güç haline getirebilecek bir modeldir. Bu modelde önemli
derecede simetri vardır; dolayısıyla daha cok sayıda kuvvet taşıyıcıları ile
karakterize edilir, ancak ortada bir tane birleştirici sabit bulunur. Eğer
büyük birleşme doğada gerçekleştiyse, bu birleşme temel kuvvetlerin var
olmadığı genç evrende olasıdır.
Bütün etkileşimleri birleştirmeyen modeller ayar simetrisi
olarak basit bir Lie grubu kullanırlar; fakat böyle yarı basit grupları
kullanmak GUT ile benzer özelikler gösterebilir ve hatta bazen Büyük Birleşik
Teori olarak refere edilebilir. Diğer üç etkileşim ile yer çekimini
birleştirmek bize her şeyi açıklayan bir teori sunabilir. Yine de, GUT her şeyi
açıklayan bir teoriye giden bir ara basamak olarak görülebilir.
Novel partiküllerinin kütleleri Büyük Birleşik Teori
skalasında, Planck skalasının sadece birkaç ölçü altında ön görüldüğü için
direkt olarak gözlenemeyen Büyük Birleşik Teori modelleri ile tahmin edilir.
Bunun yerine, büyük birleşmenin etkileri proton bozunumu, basit partiküllerin
elektrik dipol momentleri ya da nötrinoların özellikleriyle tespit edilebilir.
Bazı büyük birleşik teoriler magnetik monopollerin varlığını tahmin eder. 2012
itibarı ile, standart modelle karşılaştırıldığında bile, tamamen gerçekçi
olması hedeflenen bütün GUT modelleri oldukça karışık hale gelmiştir, çünkü
bunlar bazı ek alanlar ve etkileşimleri ve ek uzay boyutlarını açıklamalıdır.
Bu karışıklığın temel sebebi gözlenen atomaltı partiküllerin kütleleri ve
karıştırıcı açıların oluşturdukları zorluklardır. Bu zorluklar ve büyük birleşmenin
şu ana kadarki gözlenebilen etkilerinin azlığı yüzünden genel bir Büyük
Birleşik Teori modeli yoktur.
Madde Parçacıklarının Birleşimi
SU(5)
SU(5) en basit büyük birleşik teori modelidir. Standart
modeli içeren ve ilk büyük birleşik teorinin dayanağı olan en küçük basit Lie
grubu,
SU(5) É SU(3) x SU(2) x
U(1)
Böyle grup simetrileri tekli partikül alanlarını farklı
durumları olan bilinen birkaç partikülün yeniden açıklanmasına izin verir, fakat
genişletilmiş Büyük Birleşik Simetri için en basit olası seçimlerin doğru basit
partikül grubunu oluşturması gerektiği o kadar belirgin değildir.
SO(10)
Standart modeli içeren diğer Lie grubu,
SO(10) É SU(5) É
SU(3) x SU(2) x U(1)
Burada, maddenin birliği daha tamdır çünkü indirgenebilen
spinor şekli 16, 5 ve SU(5)’in 10’u ve bir sağ el nötrino ve sonuç olarak
nötrino kütleleriyle genişletilmiş standart modelin bir jenerasyonunun bütün
partikül içeriğini kapsar.
SU(8)
3 yerine 4 atomaltı jenerasyonunun toplamda 64 çeşit partikül
oluşturduğu farz edilir. SU(8), 64 = 8 + 56 şeklinde ifade edilebilir. Bu, SU(5)
teorisiyle birlikte, nesil sayısına etki eden bazı ağır bozonlarla birlikte,
SU(5) × SU(3)F × U(1)
şeklinde bölünebilir.
O(16)
4 atomaltı jenerasyonu olduğu farz edilirse, 128 partikül ve
antipartikülleri O(16)’nın bir tekli spinor sunumu içerisine yerleştirilebilir.
Simplektit Gruplar ve Kuarternian
Aynı zamanda simplektit ölçü grupları da düşünülebilir.
Örnek olarak Sp(8) 16 boyutlu gerçek sunuma sahip olan 4 x 4 kuarternian
türünde bir sunuma sahiptir ve bir ölçü grubu için bir aday olarak
düşünülebilir. Sp(8) 32 yüklü bozona ve 4 nötral bozona sahiptir. Alt grupları
SU(4)’ü içerir, böylece en azından gluonları ve SU(3) x U(1)’in fotonunu
içerir.
E8 ve Oktonyon
Bilindiği gibi 16 fermiyon jenerasyonları, her elementin
8-vektörlü olması şartı ile oktonyon formlarına konulabilir. Eğer 3 jenerasyon,
3 x 3 hermisyen matrisine diagonal elementler için kesin eklemeler ile konursa bu
matrisler kabul edilir (grassman-) Jordan cebirini oluşturur.
Lie Grupların Ötesi
(a) SU(5) GUT’da, X bozon (3,2)-5/6 nın aracılık ettiği, (b)
flipped SU(5) GUT’da X bozon (3,2)1/6’nın aracılık ettiği 6 boyutlu
proton bozunması
SU(5) GUT’da, T(3,1)-1/3 triplet Higgs ve`T(`3)1/3 antitriplet Higgs’in aracılık ettiği 6 boyutlu proton
bozunması
https://tr.wikipedia.org/wiki/B%C3%BCy%C3%BCk_Birle%C5%9Fik_Teori
https://en.wikipedia.org/wiki/Grand_Unified_Theory
11 Mart 2020
GERİ
(standart model; teoriler birleşecek mi??)
