El modelo de preones de Harari-Shupe (también conocido como modelo de rishon , RM ) es el primer intento de desarrollar un modelo de preones para explicar los fenómenos que aparecen en el Modelo Estándar (ME) de la física de partículas . [ 1 ] Fue desarrollado inicialmente de forma independiente por Haim Harari y por Michael A. Shupe [ 2 ] y posteriormente ampliado por Harari y su entonces estudiante Nathan Seiberg . [ 3 ]
Modelo
El modelo tiene dos tipos de partículas fundamentales llamadas rishons ( ראשון, rishon significa "primero" en hebreo ). Son T ("Tercero" , ya que tiene una carga eléctrica de + 1/3 e ) , o Tohu , y V ("Desaparece", ya que es eléctricamente neutro), o Vohu. Los términos tohu y vohu se toman de la frase bíblica Tohu va-Vohu , cuya traducción de la versión King James es "sin forma y vacío". Todos los leptones y todos los sabores de quarks son tripletes ordenados de tres rishons. Estos grupos de tres rishons tienen espín 1/2 . Son los siguientes:
- TTT = positrón (antielectrón);
- VVV = neutrino electrónico ;
- TTV, TVT y VTT = tres colores de quarks up ;
- VVT, VTV y TVV = tres colores de antiquarks down .
Cada rishon tiene una antipartícula correspondiente. Por lo tanto:
- TTT = electrón ;
- VVV = antineutrino electrónico ;
- TTV , TVT , VTT = tres colores de antiquarks up ;
- VVT , VTV , TVV = tres colores de quarks down .
El bosón W + = TTTVVV; El bosón W − = TTTVVV .
Tenga en cuenta que:
- La materia y la antimateria son igualmente abundantes en la naturaleza en la RM. Esto aún deja abierta la pregunta de por qué TTT , TVV y TTV, etc., son comunes mientras que TTT, TVV y TTV, etc., son raros.
- Se presume que los leptones y quarks de generaciones superiores son estados excitados de leptones y quarks de primera generación, pero esos estados no están especificados.
- El modelo RM simple no proporciona una explicación del espectro de masas de los leptones y quarks .
El número bariónico ( B ) y el número leptónico ( L ) no se conservan, pero la cantidad B − L sí se conserva. Un proceso que viola el número bariónico (como la desintegración del protón ) en el modelo sería
En la versión ampliada de Harari-Seiberg, los rishones poseen color e hipercolor, lo que explica por qué los únicos compuestos son los quarks y leptones observados. [ 3 ] Bajo ciertas suposiciones, es posible demostrar que el modelo permite exactamente tres generaciones de quarks y leptones.
Evidencia
Actualmente, no existe evidencia científica de la existencia de subestructura dentro de los quarks y leptones, pero no hay razón profunda por la que dicha subestructura no pueda revelarse a distancias más cortas. En 2008, Piotr Zenczykowski (Żenczykowski) derivó el RM partiendo de un espacio de fases no relativista O(6) . [ 4 ] Este modelo se basa en principios fundamentales y en la estructura de las álgebras de Clifford , y recupera completamente el RM al explicar de forma natural varias características oscuras y, de otro modo, artificiales del modelo original.
En la cultura popular
- La autora de ciencia ficción Vonda McIntyre , en sus novelizaciones de los guiones de las películas Star Trek II: La ira de Khan y Star Trek III: En busca de Spock, sugirió que el efecto Génesis era el resultado de una subestructura de la materia recientemente descubierta, similar al rishon.
- El autor de ciencia ficción James P. Hogan, en su novela Viaje desde el pasado, postuló explícitamente un modelo similar al rishon en el desarrollo de armas y fuentes de energía de antimateria.
Referencias
- ↑ Harari, H. (1979). "Un modelo esquemático de quarks y leptones" (PDF) . Physics Letters B. 86 ( 1): 83–86 . Bibcode : 1979PhLB...86...83H . doi : 10.1016/0370-2693(79)90626-9 . OSTI 1447265 .
- ↑ Shupe, MA (1979). "Un modelo compuesto de leptones y quarks". Physics Letters B . 86 (1): 87– 92. Bibcode : 1979PhLB...86...87S . doi : 10.1016/0370-2693(79)90627-0 .
- 1 2 Harari, Haim; Seiberg, Nathan (1982). "El modelo rishon" (PDF) . Física Nuclear B. 204 ( 1). North-Holland Publishing: 141– 167. Bibcode : 1982NuPhB.204..141H . doi : 10.1016/0550-3213(82)90426-6 . Archivado del original (PDF) el 7 de octubre de 2012. Recuperado el 2 de junio de 2018 .
- ↑ Zenczykowski, P. (2008). "El modelo de preón de Harari-Shupe y el espacio de fase cuántico no relativista". Physics Letters B . 660 (5): 567– 572. arXiv : 0803.0223 . Bibcode : 2008PhLB..660..567Z . doi : 10.1016/j.physletb.2008.01.045 . S2CID 18236929 .
- Física de partículas
- Partículas elementales hipotéticas
- Física más allá del Modelo Estándar