La energía de gran unificación , o escala GUT , es el nivel de energía por encima del cual, se cree, la fuerza electromagnética , la fuerza débil y la fuerza fuerte se igualan en fuerza y se unifican en una fuerza gobernada por un grupo de Lie simple . El valor exacto de la energía de gran unificación (si la gran unificación se realiza de hecho en la naturaleza) depende de la física precisa presente en escalas de distancia más cortas aún no exploradas por experimentos. Si se supone el desierto y la supersimetría , está alrededor de 10 25 eV o GeV (≈ 1,6 megajulios ).
Algunas teorías de gran unificación (GUT) pueden predecir la energía de gran unificación, pero, por lo general, con grandes incertidumbres debido a detalles que dependen del modelo, como la elección del grupo de calibración , el sector de Higgs , el contenido de materia u otros parámetros libres. Además, por el momento parece justo afirmar que no existe una GUT mínima acordada .
La unificación de la fuerza electrodébil y la fuerza fuerte con la fuerza gravitatoria en la llamada " teoría del todo " requiere un nivel de energía aún más alto, que generalmente se supone cercano a la escala de Planck de GeV. En teoría, a distancias tan cortas, la gravedad se vuelve comparable en fuerza a las otras tres fuerzas de la naturaleza conocidas hasta la fecha. Esta afirmación se modifica si existen dimensiones adicionales del espacio en escalas intermedias. En este caso, la fuerza de las interacciones gravitatorias aumenta más rápidamente a distancias más pequeñas y la escala de energía en la que se unifican todas las fuerzas conocidas de la naturaleza puede ser considerablemente menor. Este efecto se explota en modelos de grandes dimensiones adicionales .
El colisionador más potente hasta la fecha, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), está diseñado para alcanzar aproximadamente 10 4 GeV en colisiones protón-protón. La escala de 10 16 GeV está solo unos pocos órdenes de magnitud por debajo de la energía de Planck de 10 19 GeV y, por lo tanto, no está al alcance de los colisionadores terrestres creados por el hombre. [1]
Véase también
Referencias
- ^ Ross, G. (1984). Teorías de la gran unificación . Westview Press . ISBN 978-0-8053-6968-7.