¿La teoría cuántica de campos o el modelo estándar de física de partículas predicen el número máximo de partículas o campos que pueden existir?

¿Quizás dado que el modelo estándar se basa en gran medida en las simetrías de los grupos elegidos, una o ambas teorías exigen un número máximo de partículas o campos que pueden existir? Supongo que alguien ha preguntado esto, pero no puedo encontrarlo en la sección "Preguntas similares" o en la sección "Preguntas que ya pueden tener su respuesta".

No. Nada de "si" y "pero".
No. De hecho, una gran parte de la física teórica moderna consiste en asumir aleatoriamente otro grupo de partículas y ver qué predeciría eso.
Pensé que el modelo estándar era la teoría más exitosa de la especie humana y que las partículas enumeradas en su práctica y elegante pantalla de "estilo" de tabla periódica podrían predecir cada interacción de partículas conocida con una precisión de 10 a la potencia jillion con QED. Puede No ser en ambos sentidos. ????????? ¿Cómo puede la teoría más exitosa no predecir un número máximo y al mismo tiempo afirmar ser capaz de predecir cada interacción conocida? ¿O son solo las interacciones lo que hace? saben son exactos?
Me temo que has caído en la trampa de considerar el SM como una teoría perfecta que salió de un texto QFT recibido y "predice" todo. Es un ajuste pragmático mínimo, notable!, de hechos experimentales, esencialmente un vehículo para el abuso sistemático de una terminología expresamente inventada para ese mismo propósito . Existe una teoría estándar que involucra a los grupos de indicadores (no un "modelo", sino una teoría sólida, como la "teoría de la relatividad"); sin embargo, las representaciones y extensiones de la misma son abiertas. Así, por ejemplo, no se predicen ni excluyen nuevas piezas como los neutrinos estériles.
Si el experimento los confirma (neutrinos estériles, Higgses singlete, entidades BSM), que así sea, pero deje fuera las predicciones de QFT: tratar de construir un modelo a partir de propiedades QFT totémicas hiperbólicas le da una mala reputación tanto a QFT como a la construcción de modelos.
Gracias ... y veo ... es un marco. Entonces, si ese es el caso, ¡entonces en un sentido crudo está completo! Entonces, ¿por qué todos se quejan y tratan de romperlo? Si es solo un marco de trabajo como la relatividad especial... cualquier cosa que se descubra siempre debe encajar en el marco, incluso si el marco no predice su existencia. (Espero que la policía de stackexchange no me castigue por poner demasiados comentarios... Sé que eso está prohibido.
Un marco es incompleto, por definición. Nadie está tratando de romper nada, uno busca algo nuevo que amplíe el conocimiento, como en cualquier otro lugar de la física. Si realmente lee los libros, en lugar de informes científicos irresponsables, puede apreciar la belleza real y las lagunas del marco.
Respuesta corta, no.

Respuestas (2)

Hay un límite en la cantidad de sabores en Quantum Chromodynamics, detrás de ese límite, Color Confinement ya no puede existir. La función Beta que describe la fuerza de la interacción a diferentes escalas (en un ciclo) es:

β ( gramo ) = gramo 3 dieciséis π 2 ( − 11 3 norte C + 2 3 norte F )

Esto es negativo para norte F = 6 sabores de quark y norte C = 3 colores lo que conduce a los fenómenos de encierro. Un valor positivo significaría que los quarks deben interactuar más a distancias muy pequeñas, lo que contradice el confinamiento.

Otro aspecto interesante de esto es la unitaridad de la matriz CKM . Si hay más familias de quarks de las que se conocen actualmente, las mediciones deberían mostrar eventualmente violaciones de la unitaridad de esta matriz de 3x3.

La restricción de la β la función se reduce a norte F < 11 norte C / 2 . Ya que norte C no tiene un límite superior a priori, tampoco norte F .
Además, no entiendo su argumento sobre CKM unitario: con una cuarta familia tendríamos una matriz 4x4 y podemos exigir que sea unitaria.
Puedo estar equivocado, pero no lo es norte C fijado por nuestras observaciones de la producción de hadrones? Si norte C sería más grande, ¿no veríamos mayores tasas de dispersión en los procesos existentes?
En cuanto a CKM: podría existir la cuarta familia, y solo estaba sugiriendo que la submatriz 3x3 no será unitaria si la realidad se describe realmente mediante una matriz 4x4 (o más grande).
Si tu lo dices norte C está "fijado por la observación", entonces puede omitir al intermediario y decir que norte F se fija por observación.
Por "fijado por observación" quiero decir que tenemos que sumar los colores para obtener la amplitud. Realmente no necesitamos sumar todos los sabores con poca energía, así que norte F no está fijado de tal manera en mi entendimiento.
@ LucJ.Bourhis: la cantidad de colores norte C se fija experimentalmente debido a la comparación del ancho de decaimiento experimental del pión neutro con la predicción SM basada en la anomalía quiral.
lo sé norte C ≠ 3 se falsifica experimentalmente, pero tenemos una restricción observacional directa sobre norte F mediante Z física de polos: midiendo los anchos y computando Γ ( invisible ) = Γ Z − 3 Γ ( leptones ) − Γ ( hadrón ) = 499.0 ± 1.5 MeV , el número norte v de neutrinos mucho más ligeros que la masa de Z entonces se puede ajustar y el resultado es norte v = 2.992 ± 0.007 . Es decir norte F = 3 . Entonces, como escribió @ACuriousMind, si permitimos observaciones para un lado de la moneda, el juego OP ha terminado.

Depende de en qué tipo de "Teoría cuántica de campos o el modelo estándar de física de partículas" se esté enfocando.

Además de los conocidos quarks+leptones+bosones de calibre+sectores de partículas de Higgs en el modelo estándar, podría haber otros sectores que sean topológicos , que podrían tener objetos extendidos como cuerdas ( cuerdas cósmicas ) o diferentes tipos de defectos topológicos , o partículas de cualquier tipo , o incluso cuerdas anónicas (que no son ni bosónicas ni fermiónicas), para ver ejemplos, consulte la Ref. 1 y ref. 2 . Puede describir algunos de estos objetos topológicos por campos de campos de indicador de forma superior , etc.

En general, puede imaginar que hay otros sectores topológicos que de alguna manera se acoplan al modelo estándar subyacente de alguna manera. Y no hay límite, sino muchos, muchos números de partículas anyon que puede construir, y puede ver, por ejemplo , Ref. 3 .

Solo si la madre Naturaleza utiliza estos sectores topológicos tan fundamentales como el conocido Modelo Estándar, entonces la Naturaleza debe tejer su rompecabezas de una manera no artificiosa pero elegante.

¿La teoría cuántica de campos o el modelo estándar de física de partículas predicen el número máximo de partículas o campos que pueden existir?
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