heal.abstract |
Η παρούσα διπλωματική εργασία φέρει τον τίτλο: Καθιερωμένο Πρότυπο και το Μεγαλοενοποιη- μένο Μοντέλο SU(5). Στις εισαγωγικές ενότητες, παρατίθενται κάποια απαραίτητα στοιχεία για την μαθηματική και εννοιολογική κατανόηση, όλης της έκτασης της εργασίας. Ακόμα αναφέρεται το φυσικό υπόβαθρο που επικρατούσε στην επιστημονική κοινότητα, το οποίο αποτέλεσε και την αφορμή για την δημιουργία του Καθιερωμένου Προτύπου.
Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται η δομή της αναλυτικής μηχανικής, ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε για την διατύπωση μίας θεωρίας πεδίου μέσω του Λαγκρανζιανού φορμαλισμού. Στη συνέχεια περιγράφεται η ανάγκη της ύπαρξης των μετασχηματισμών βαθμίδας, μέσω των οποίων αναπτύσσονται οι διάφορες Λαγκρανζιανές πυκνότητες που περιγράφουν τα πεδία.
Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μία μικρή παρένθεση, που αφορά την παραγωγή γνωστών εξισώσεων, αλλά αυτή τη φορά με τη χρήση του Λαγκρανζιανού φορμαλισμού.
Στο τέταρτο κεφάλαιο θεμελιώνεται το Καθιερωμένο Πρότυπο και η απόδοση μάζας στα φερμιόνια και τα μποζόνια βαθμίδας, μέσω του μηχανισμού Higgs. Περιγράφεται επίσης η «ενοποίηση» της ηλεκτρομαγνητικής με την ασθενή αλληλεπίδραση, μέσω του μοντέλου Weinberg-Salam.
Με το πέμπτο κεφάλαιο, περνάμε στο δεύτερο σκέλος της εργασίας, όπου αρχικά γίνεται μία γενική περιγραφή των μεγαλοενοποιημένων θεωριών. ́Επειτα εξειδικεύουμε συγκεκριμένα στο Μοντέλο SU(5), το οποίο και αποτελεί την πρώτη προσπάθεια ενοποίησης των τριὠν αλληλεπιδράσεων της φύσης. Αρχικά υπογραμμίζεται η δομή της ομάδας από αλγεβρική σκοπιά και έπειτα τοποθετούνται μποζόνια και φερμιόνια σε συγκεκριμένες αναπαραστάσεις. Ακολουθεί η εξήγηση της κβάντωσης του ηλεκτρικού φορτίου.
Στο τελευταίο κεφάλαιο εξηγείται το αυθόρμητο σπάσιμο της συμμετρίας, δηλαδή ο τρόπος με τον οποίο η SU(5) ανάγεται στο Καθιερωμένο Πρότυπο. Αναλύεται ως συνέπεια των παραπάνω η δι- άσπαση του πρωτονίου και άλλες θεωρητικές προβλέψεις, όπως ο υπολογισμός του ημιτόνου της γωνίας Weinberg, που επιβεβαιώνονται και πειραματικά. Ακόμα επεξεργάζονται οι σταθερές σύζευ- ξης και φαινεται πως τελικά δεν υπάρχει πραγματική ενοποίηση των τριών σταθερών. Τέλος ασκείται κριτική στα παραπάνω και αναφέρονται οι λόγοι που μας οδηγούν στην μελέτη της υπερσυμμετρίας, προκειμένου να απαλειφθούν οι αποτυχίες του μοντέλου. |
el |