¿Si las familias de segunda y tercera cuestión (supuestas generaciones: muon, neutrino del muon, tau, tau neutrino,...) no existen, que afectaría a cómo funciona el universo? ¿Son opcionales o necesarios?
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Hasturkun
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Esta pregunta se puede dividir en dos partes: Cómo hacer de tres generaciones afectar a la forma en que el universo se ejecuta en el modelo estándar, y cómo estas afectan más allá del modelo estándar de la física?
Es probable que las tres generaciones son importantes en más allá del modelo estándar de la física y que sin ellos la física de partículas sería muy diferente. Sin embargo, no tenemos ninguna idea concreta acerca de cómo funciona así que vamos a concentrarnos en el modelo estándar de la física.
Es cierto que casi toda la física que afecta a la forma en que el universo se ejecuta depende sólo de la primera generación de partículas de materia, es decir, los quarks up y down, el electrón y el neutrino del electrón, además de los bosones de gauge. Aunque ahora podemos observar fácilmente las partículas de la segunda generación del yo.e muones, partículas extrañas y encanto, estos casi no tienen importancia en la química o incluso procesos principales de la física nuclear. Por tanto, su efecto sobre la forma en que el universo es muy pequeño. La tercera generación tiene incluso menos influencia.
Sin embargo, hay algunas excepciones y excepciones posibles.
(1) los Muones son un componente importante de los rayos cósmicos y ahora se cree que los rayos cósmicos pueden jugar una parte importante en el tiempo y el clima. Se han realizado estudios para observar las correlaciones entre los muones el flujo y la temperatura de la atmósfera superior. Incluso si esto se observa no significa necesariamente que los muones tienen una causal de efecto sobre el clima, pero es posible. Los muones atmosféricos podrían tener otras influencias importantes, tales como la mutación del gen, pero esto es especulativo como lo que yo sé.
(2) CP violación puede ocurrir en el modelo estándar observable en las tasas sólo a través de la CKM y PMN mezcla de matrices para tres generaciones. Con sólo una o dos generaciones CP violación en el modelo estándar sólo puede ocurrir a través de inobservable no-perturbativa de efectos. Mientras CP violación no tienen ningún efecto sobre la forma en que el universo se ejecuta ahora, se piensa que esto es esencial en el big bang de la cosmología con el fin de crear un desequilibrio entre materia y anti-materia. Sin ella, toda la materia se habría aniquilado con la antimateria como que el universo se enfriaba. Sin embargo, no se sabe si otros CP violar los procesos de más allá del modelo estándar de la física que no dependen de las tres generaciones son más importantes.
(3) En el cálculo de la masa de las partículas y las tasas de descomposición de la existencia de la segunda generación de partículas como partículas virtuales tiene algún efecto. Se podría argumentar que las masas de los protones y los neutrones pueden ser ligeramente diferente, etc si no hubiera muones etc.
(4) Las tres generaciones de neutrinos tienen efectos observables en las tasas de descomposición de débil calibre bosones y también de los parámetros cosmológicos se mide en el fondo cósmico de microondas. Si esto afecta el funcionamiento del universo en algunos de manera significativa, es otra cuestión.
(5) El quark top masa es un factor importante que afecta la estabilidad del vacío y de la permitida rango de masas del bosón de Higgs para la estabilidad. Por lo tanto, puede argumentar que el quark top y tal vez algunos de los otros pesados sabor partículas son necesarios para detener el vacío en descomposición.
En varias de estas posibilidades podría hacer el punto de que sin la segunda y la tercera generación de los parámetros del modelo estándar podría ser ajustados para producir el mismo efecto, por lo que no es cierto que la segunda y tercera generaciones tienen ninguna necesidad real en el funcionamiento del universo.
Sjoerd
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La partícula más tarde sería conocido como el neutrino del electrón fue propuesto por Wolfgang Pauli, porque los físicos ya sabía entonces que debe existir; de lo contrario, las conocidas leyes de conservación de la energía, el impulso y el momento angular sería violado. Ellos fueron el estudio de la desintegración beta de los neutrones: $n^0 → p^+ + e^−$, y encontró que mientras que los cargos que se conserva, la energía y los impulsos no. Una partícula hipotética que se propuso llenar estas lagunas (esta es la razón por la leyes científicas son tan útiles en que han de predicción de la calidad). Se ha demostrado posteriormente que sólo una partícula que llenó todos los campos de la desintegración beta existió el neutrino del electrón (Cowan, Reines, 1956).
Con el descubrimiento del electrón, neutrino, los físicos estaban intrigados por cómo algunos estaban llegando a la tierra desde el sol de las reacciones de fusión. A partir de los valores conocidos de la radiación solar y el conocimiento de los mecanismos de fusión, incluyendo la desintegración beta, se estaban detectando de manera demasiado pocos neutrinos electrónicos-un gran agujero en nuestra comprensión (basado en el Estándar Modelo Solar), más tarde conocido como el neutrino solar problema. Se fue, de nuevo, otra implícita la violación de las leyes de conservación. Un año más tarde Fermi ayudante de la propuesta de que los neutrinos cambian en diferentes sabores (de muones, neutrinos tau) al igual que los quarks se sabe que hacer. Era sólo cuestión de tiempo que los físicos experimentales encontrado el siguiente generaciones de los neutrinos.
Como ustedes saben, este año el Nobel de física fue otorgado a las personas que la hipótesis de que el bosón de Higgs, que tenía que existir en el fin de explicar a las masas de los bosones W y Z y en una forma que no entre en conflicto con la teoría de gauge que ya entonces era demasiado éxito a abandonar.
Para responder a su pregunta, sí, hay una necesidad teórica de tres generaciones de leptones existir debido principalmente al hecho de que los cimientos de la física se vendría abajo y todo lo demás sería seguir. En su lugar hemos de asumir que todo lo que no se derrumbe, que todo funciona, y sólo tenemos que descubrir lo que esas cosas son las que hacen que todo funcione de la manera en que funciona.
