Problema de hierarquia

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O problema de hierarquia é um enigma, em física teórica, causado pela não-existência de uma explicação sobre os motivos da existência da grande discrepância entre os aspectos da força nuclear fraca e gravidade[1].

Existem várias maneiras diferentes de descrever essa hierarquia, cada uma destaca uma característica diferente do problema. Aqui está um:exemplo:

  • A massa do mais pequeno possível buraco negro, define o que é conhecido como o massa de Planck. Uma maneira mais precisa seria a definição é como uma combinação de constante gravitacional de Newton (), quantum constante h (leia "h-barra") de Planck e a velocidade da luz . A massa de Planck é a raiz quadrada de h-barra vezes dividido por .[2]
1.2209×1019 GeV/c2 = 2.17651(13)×10−8 kg=21.7651 µg=1.3107×1019 amu.[3]

As massas das partículas W e Z, as portadoras da força nuclear fraca, são cerca de 10.000.000.000.000.000 vezes menores que a massa de Planck. Assim, há uma enorme hierarquia nas escalas da massa de forças nucleares fracas e gravidade.

Mas ao tentar descobrir uma possível explicação para o problema acima, os físicos na década de 1970 perceberam que havia realmente um problema sério, até mesmo um paradoxo, por trás desse número. A questão, agora chamada do problema da hierarquia, tem a ver com o tamanho do campo de Higgs diferente de zero, o que por sua vez determina a massa das partículas W e Z.[4][5]

Referências

  1. Joseph Lykken (3 de agosto de 2004). «Solving the hierarchy problem» (PDF). Fermilab/U. Chicago. Consultado em 25 de setembro de 2014. 
  2. CERN (3 de julho de 2010). «The hierarchy problem - On the origin of the Higgs potential» (PDF). CDS Agenda, the CERN Document Server Software Consortium. Consultado em 24 de setembro de 2014. 
  3. <ref>CODATA 2010: [http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?plkmc2gev value in GeV], [http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?plkm value in kg]
  4. Prof. Matt Strassler (14 de agosto de 2011). «The Hierarchy Problem». Conversations About Science with Theoretical Physicist Matt Strassler. Consultado em 25 de setembro de 2014. 
  5. David Santo Pietro (2006). «The Gauge Hierarchy Problem» (PDF). University of California. Consultado em 24 de setembro de 2014. 
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