Τι (ποιος) είναι Государственно-колхозные объединения - ορισμός

Теории Великого объединения (англ. Grand Unified Theory, GUT) — в физике элементарных частиц группа теоретических моделей, описывающих единым образом сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия. Предполагается, что при чрезвычайно высоких энергиях (выше 10¹⁴ ГэВ) эти взаимодействия объединяются. Хотя это единое взаимодействие не наблюдалось непосредственно, многие модели ТВО предсказывают его существование. Если объединение этих трех взаимодействий возможно, это поднимает вопрос о том, что в очень ранней Вселенной была великая объединительная эпоха, в которой эти три фундаментальных взаимодействия еще не были разделены друг от друга.

Эксперименты подтвердили, что при высокой энергии электромагнитное взаимодействие и слабое взаимодействие объединяются в единое электрослабое взаимодействие. Модели ТВО предсказывают, что при достаточно высоких энергиях, сильные взаимодействия и электрослабые взаимодействия объединяются в одно электроядерное взаимодействие. Это взаимодействие характеризуется одной единой калибровочной симметрией и, следовательно, несколькими носителями силы, но одной унифицированной константой связи. Объединение гравитации с электроядерным взаимодействием привело бы скорее к теории всего (TВ), а не ТВО. ТВО часто рассматривается как промежуточный этап на пути к TВ.

Ожидается, что новые частицы, предсказанные моделями ТВО, будут иметь чрезвычайно высокие массы порядка ${\displaystyle 10^{16}}$ ГэВ — всего на несколько порядков ниже Планковской энергии ${\displaystyle 10^{19}}$ ГэВ — и, таким образом, находиться далеко за пределами досягаемости любого эксперимента с коллайдерами частиц в обозримом будущем. Таким образом, частицы, предсказанные моделями ТВО, не смогут быть наблюдаемы непосредственно, а вместо этого эффекты Великого объединения могут быть обнаружены через косвенные наблюдения, такие как распад протона, электрические дипольные моменты элементарных частиц или свойства нейтрино. Некоторые теории, такие как модель Пати-Салама, предсказывают существование магнитных монополей.

Модели ТВО, которые стремятся быть полностью реалистичными, довольно сложны, даже по сравнению со Стандартной моделью, потому что им нужно ввести дополнительные поля и взаимодействия, или даже дополнительные измерения пространства. Основная причина такой сложности кроется в трудностях воспроизведения наблюдаемых фермионных масс и углов смешения, которые могут быть связаны с существованием некоторых дополнительных симметрий, выходящих за рамки обычных моделей ТВО. Из-за этой трудности, а также из-за отсутствия какого-либо наблюдаемого эффекта ТВО до сих пор общепринятой модели ТВО не существует.

Модели, которые не объединяют три взаимодействия, используя одну простую группу в качестве калибровочной симметрии, но делают это с помощью полупростых групп, которые могут проявлять сходные свойства и иногда также называются ТВО.

Недостатком моделей великого объединения является большое число частиц и параметров.

Впрочем, многие физики-теоретики считают, что объединять эти взаимодействия без гравитации не имеет смысла, и путь к «Великому объединению» лежит через создание «теории всего», скорее всего, на основе одной из теорий квантовой гравитации.