ადმინისტრაცია
სამეცნიერო საბჭო
როგორ მოხვიდეთ
მოკლე ისტორია
სიახლე
ფოტო ალბომი
კვლევების თემატიკა
მიმდინარე საგრანტო
     პროექტები

პუბლიკაციები
კოსმოსური სხივების
     ფიზიკა


ATLAS კოლაბორაცია

CMS კოლაბორაცია

          

ელემენტარულ ნაწილაკთა ფიზიკის
განყოფილება

თეორია

ამჟამად, ელემენტარულ ნაწილაკთა ფიზიკის სტანდარტული მოდელი (ენფსმ) წარმატების მწვერვალზე იმყოფება. ჯერჯერობით, რაიმე ექსპერიმენტული მინიშნება ახალი ფიზიკის (ენფსმ-ს მიღმა) არ ყოფილა მიკვლეული, არც არომატის ფიზიკისა და არც ელექტრო-სუსტი პროცესების მაღალი სიზუსტით შესწავლაში. მიუხედავად, შთამბეჭდავი წარმატებისა, არსებობს საფუძვლიანი ექსპერიმენტული და თეორიული მიზეზები, რაც გვაფიქრებინებს, რომ ენფსმ არ არის დასრულებული (სრული) თეორია. მიზეზები მოიცავს ყალიბური იერარქიის პრობლემას, კვარკ-ლეპტონურ თაობათა პრობლემას, ნეიტრინოს მასებს, ფარული მატერიისა და ვაკუუმის ენერგიის პრობლემას და თვითონ ის ფაქტიც, რომ ენფსმ არ მოიცავს გრავიტაციას, მაშინ როცა ეს უკანასკნელი წარმოადგენს ძირითად ღერძს ელემენტარულ ნაწილაკთა ფიზიკისა და კოსმოლოგიის ამჟამინდელ შესწავლაში.
ამ პრობლემების შესაძლო გადაჭრა, ჩვეულებრივ, მოიაზრება სუპერსიმეტრიის, სუპერგრავიტაციისა და დიდი გაერთიანების თეორიის ფარგლებში. ამჟამად, ეს თეორიები სარგებლობენ გარკვეული ირიბი ექსპერიმენტული მხარდაჭერით, რაც დაკავშირებულია ჰიგსის ბოზონის მოსალოდნელ შედარებით დაბალ მასასთან, სუსტი და ძლიერი ურთიერთქმედების ყალიბური კონსტანტების მაღალი სიზუსტით შეფასებებთან, ტოპ კვარკის მასის შეფასებასთან და ნეიტრინოს ოსცილაციებთან.
რაც შეეხება აღნიშნული პრობლემების "საბოლოო" გადაჭრას, ფართოდაა გავრცელებული მოსაზრება, რომ ცნობილ ოთხ ფუნდამენტურ ძალას, რომლებიც მართავენ სამყაროს, აქვთ საერთო წარმოშობა სუპერსიმის თეორიის ფარგლებში, სადაც შესაძლებელია გრავიტაციისა და დანარჩენი ურთიერთქმედებების გაერთიანება. სუპერსიმის თეორია მოითხოვს დამატებითი განზომილებების არსებობას და ერთადერთი თეორიაა, რომელიც დრო-სივრცის განზომილებას წინასწარმეტყველებს. მართალია, ფუნდამენტურ ურთიერთქმედებათა გაერთიანება სუპერსიმის ფარგლებში ხდება მაღალ ენერგიებზე ~ 1016 to ~ 1018 GeV, ასეთი გაერთიანება შესაძლებელია დაბალ ენერგიებზეც ფენომენოლოგიური (განსხვავებით - სუპერსიმი ფუნდამენტური თეორიაა), დიდ-დამატებით განზომილებიანი მოდელების ფარგლებში. ჯერჯერობით ექსპერიმენტული მინიშნება (მხარდაჭერა) ასეთი მოდელების სასარგებლოდ არ არსებობს და გასათვალისწინებელია ისიც, რომ ე.წ. ზევიდან-ქვემოთ მიდგომის ფარგლებში, რაც გულისხმობს მაღალ ენერგეტიკული ფუნდამენტური თეორიიდან დაბალ ენერგეტიკულ ზღვარში ენფსმ-ისა და მის მიღმა დამზერილი მოვლენების აღწერას, არსებობს ბევრი თეორიული სირთულეც.
ახლო პერსპექტივის თვალსაზრისით, უფრო იმედის მომცემად გამოიყურება ქვემოდან-ზემოთ მიდგომა, რაც გულისხმობს ეფექტური ველის კვანტურ თეორიის ფარგლებში ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკისა და გრავიტაციის აღწერას. ერთ-ერთი საინტერესო მოვლენა, ასეთი მიდგომის ფარგლებში, შეიძლება იყოს შინაგანი სიმეტრიების წარმოშობა, ვთქვათ ლორენც სიმეტრიის სპონტანური დარღვევის შედეგად; წარმოშობილი ველების საშუალებით რეალისტური მოდელების აგება და ახალი, შესაძლო ექსპერიმენტული გამოვლინებების შესწავლა.
განყოფილების კვლევითი ინტერესები მოიცავს: ფიზიკას ენფსმ-ს მიღმა - დიდი გაერთიანების არასუპერსიმეტრიულ და სუპერსიმეტრიულ მოდელებს, ლორენც სიმეტრიის სპონტანურ დარღვევასა და შინაგანი სიმეტრიების წარმოშობას, წარმოშობილ ელექტროდინამიკასა და გრავიტაციას, დამატებით განზომილებებს ნაწილაკთა ფიზიკასა და კოსმოლოგიაში. კვლევის ცალკე ხაზია სუპერსიმეტრიული დიდი გაერთიანების მოდელები და პროტონის დაშლა, კვარკ-ლეპტონური შერევები და CP დარღვევები, ნეიტრინოს მასების მოდელები და ასე შემდეგ. ძირითადი ფოკუსი ამ კვლევების ფარგლებში მიმართულია ექსპერიმენტული გამოვლინებების შეწავლაზე, რომელთა შესაძლო დამზერა შესაძლებელი იქნებოდა დიდ ადრონულ ამაჩქარებელზე.