preón - Wikilingue - Encydia
Em física de partículas, o preón é postulado como uma partícula pontual, concebida como subcomponentes de quarks e leptones. O termo foi acuñado por Jogesh Pati e Abdus Salam em 1974. O interesse nos modelos de preones atingiu seu ponto culminante na década de 1980 mas reduziu-se, já que alguns modelos propostos foram descartados por colisionadores e não foram capazes de predizer um novo resultado experimental.
Antecedentes: A necessidade de simplificar o Modelo Regular
O Modelo Regular de maneira espectacular simplificou tudo, mostrando que a maioria das partículas observadas foram mesones, que são combinações de duas quarks, ou bariones que são combinações de três quarks, além de um punhado de outras partículas. As partículas que se observam na a cada vez mais potentes aceleradores são, segundo a teoria, pelo geral nada mais destas combinações de quarks.
Dentro do Modelo Regular, há diferentes tipos de partículas. Um deles, os quarks, tem seis classes diferentes, dos quais há três variedades, a cada umas denominada " cores", vermelho, verde e azul, dando lugar à cromodinámica cuántica. Ademais, há seis tipos diferentes do que se conhece como leptones. Destes seis leptones, há três partículas carregadas: o elétron, o muón, e o tauón, e a cada um destes tem seu neutrino correspondente. O modelo regular também classifica aos bosones: o fotón, bosones W e Z , e os gluones, e os gravitones e bosones de Higgs, que ainda não têm sido descobertos.
O Modelo Regular também tem uma série de problemas que não têm sido totalmente resolvidos. Em particular a teoria da gravidade baseada em uma teoria de partículas ainda não se propôs. Apesar de que o modelo assume a existência de um gravitón, todas as tentativas de produzir uma teoria coerente sobre a base deles têm fracassado. Ademais, a massa segue sendo um mistério no Modelo Regular. Ainda que a massa da cada partícula segue certos padrões, as predições da massa de repouso da maioria das partículas não se podem fazer com precisão. O bosón de Higgs supõe-se que "resolverá" este problema, mas até a data o mecanismo de Higgs segue sendo carente de fundamento.
O modelo também tem problemas para predizer a estrutura a grande escala do Universo. Por exemplo, o modelo prediz quantidades iguais de matéria e antimateria no Universo, algo que não concorda com a realidade. Fizeram-se várias tentativas para "arranjar" isto através de uma variedade de mecanismos, mas até a data nenhum tem ganhado um amplo apoio. Do mesmo modo, as adaptações básicas do modelo indicam a presença de decaimiento de protones, que ainda não se observou.
A teoria de preones está motivada pelo desejo de repetir os lucros da tabela periódica, e para que mais tarde o Modelo Regular dome o "zoológico de partículas", por encontrar respostas mais fundamentais para o enorme número de constantes arbitrárias que tem na actualidade o mencionado modelo.
O modelo de preones é um dos vários modelos que se apresentaram em uma tentativa de proporcionar uma explicação mais fundamental dos resultados experimentales e teóricos de física de partículas. O modelo de preones tem atraído comparativamente pouco interesse até a data entre a comunidade de Física de partículas.
Considerações para a investigação na teoria de preones
A investigação de preones está motivada pelo desejo de explicar factos já existentes, que incluem:
- Para reduzir o grande número de partículas, muitas diferenciam-se só no ónus, a um número menor de partículas mais fundamentais. Por exemplo, o elétron e o positrón são idênticos a excepção do ónus, e a investigação de preones está motivada para demonstrar que os elétrons e positrones se compõem de preones similares, com a diferença que representam o ónus. A esperança é reproduzir a reduccionista estratégia que tem trabalhado para a tabela periódica dos elementos.
- A segunda e terceira geração de fermiones são supostamente fundamentais, no entanto, têm uma maior massa que as da primeira geração, os quarks são instáveis e a decadência em sua primeira geração de contraparte. Historicamente, a instabilidade e a radiactividad de alguns elementos químicos explica-se em termos de isótopos . Nesta analogia sugere uma estrutura fundamental mais pára ao menos alguns fermiones. [1] .
- Para dar a predição de parámetros que não se podem explicar no modelo regular, tais como partículas de massa, ónus eléctrico e ónus de cor, e reduzir o número experimental de parámetros primeiramente necessários pelo modelo regular.
- Para explicar as razões pelas muito grandes diferenças na energia observada nas massas de partículas, desde o neutrino elétron até o quark top.
- Para explicar o número de gerações de fermiones.
- Para proporcionar explicações alternativas para a teoria electrodébil e romper a simetría sem a invocação de um campo de Higgs, o que a sua vez possivelmente precisa uma supersimetría para corrigir os problemas teóricos relacionados com o campo de Higgs.
- Para ter em conta oscilação de neutrinos e a massa.
- O desejo de fazer novas predições não triviais, por exemplo, para predizer que o Grande colisionador de hadrones não observe um bosón de Higgs.
História: Teorias anteriores à teoria de quarks
Vários dos físicos têm tratado de elaborar uma teoria de "pré-quarks" (a partir da qual o nome'preón” deriva) em uma tentativa de justificar teoricamente as muitas partes do Modelo Regular que se conhecem só através dos dados experimentales.
Outros nomes que se utilizaram para estas propostas das partículas fundamentais (ou partículas intermediárias entre a maioria das partículas fundamentais e os observados no Modelo Regular) incluemprequarks,subquarks,maones,alfones ,Quinks, rishones ,tweedles,helones,haplones, e E partículas [2].
Outras tentativas de incluir um documento de 1977 de Terazawa, Chikashige e Akama, de forma similar, mas independente de 1979 documentos Ne'eman, Harari [3] e Shupe, um documento de 1981 por Frizsch Mandelbaum, um documento de 1992 de D'Souza e Kalman, e um documento de 1997 por Larson bartocci/fis/larson2.htm. Nenhum tem ganhado uma ampla aceitação no mundo a física.
Objeciones teóricas para a teoria dos preones
Paradoxo da massa
O princípio de incerteza de Heisenberg estabelece que 
e, por tanto, nada limita a uma caixa mais pequena que 
pois teria um impulso de incerteza proporcionalmente maior. Alguns candidatos propõem modelos de preones, por tanto, o impulso de incerteza 
deve ser superior às partículas.
O modelo de preones iniciou-se como um documento interno no Collider Detector em Fermilab (CDF) em torno de 1994. O documento foi escrito após o aparecimento de um inesperado e inexplicable excesso de chorros com energias acima de 200 GeV que se detectaram no período 1992-1993 em funcionamento.
Os experimentos de dispersión têm demonstrado que os quarks e leptones são pontos de gosto" para distâncias inferiores a 10-18 m (ou 1 / 1000 do diâmetro de um protón). A incerteza do impulso de um preón (independentemente de sua massa) para uma uma caixa desse tamanho é ao redor de 200 GeV, 50000 vezes maior que a massa em repouso do quark 'acima' e 400000 vezes maior que a massa em repouso de um elétron.
Deste modo, o modelo de preones representa um paradoxo da massa: Como poderiam os elétrons ou quarks estar factos de partículas mais pequenas que têm uma massa-energia várias ordens de magnitude maior como se deriva de seu enorme momento?
Possível forma experimental de confirmar ou refutar a teoria
Com frequência, os modelos de preones propõem a inclusão de outras forças, o que pode fazer inclusive à teoria mais complicada que o modelo regular ou ter repercussões em conflito com a observação.
Por exemplo, em caso que o Grande colisionador de hadrones observe um bosón de Higgs, a observação estaria em conflito com as predições de muitos modelos de preón, que predizem que o bosón de Higgs não existe ou não estão em condições de obter uma combinação de preones que daria lugar a tal bosón.
Pelo contrário, em caso que um bosón de Higgs não apareça na a cada vez mais limitadas circunstâncias nas que os principais proponentes do Modelo Regular predizem que se vai encontrar, a teoria de preones receberia um importante impulso, enquanto muitas teorias deveriam se revisar.
Veja-se também
- Estrela de preones
- Matéria degenerada de preones
- Modelo Harari Rishon
- Partículas elementares
- Quarks
Referências
- Pati, J. C.; Salam, A. (1974); Lepton number as the fourth "cor", Phys. Rev. D10, 275-289
Enlaces externos
- Splitting the quark, Nature, 30 November 2007
