Modello standard: differenze tra le versioni

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Versione delle 06:56, 31 ott 2022

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# Non prevede l'esistenza di [[materia oscura]]

Fin dal completamento del Modello standard sono stati fatti molti sforzi per superare questi limiti e trasformarlo in una teoria completa. Un tentativo di superare il primo difetto è noto come ''grande unificazione'': le cosiddette [[Teoria della grande unificazione|GUT]] (''Grand unification theories'', teorie della grande unificazione) si prefiggono di unificare l'interazione forte ed elettrodebole e ipotizzano che i gruppi SU(3), SU(2) e U(1) non siano altro che dei sottogruppi di un altro gruppo di simmetria ancora più grande. Ad alte energie (al di fuori dalla portata degli esperimenti condotti) la simmetria del gruppo unificatore è recuperata: a energie più basse invece si riduce a SU(3)×SU(2)×U(1) per un processo noto come [[rottura spontanea di simmetria]]. La prima teoria di questo tipo venne proposta nel 1974 da [[Howard Georgi|Georgi]] e [[Sheldon Glashow|Glashow]], con il gruppo SU(5) come gruppo di unificazione. Una proprietà distintiva di queste GUT è che, diversamente dal Modello Standard, prevedono tutte il fenomeno del [[decadimento del protone|decadimento protonico]].

Nel 1999 l'osservatorio di neutrini [[Super-Kamiokande]] ha stabilito di non aver mai osservato un decadimento protonico, stabilendo così un limite inferiore all'ipotetica emivita (tempo di dimezzamento) del protone pari a 6,7× 10³² anni. Questo ed altri esperimenti hanno invalidato, scartandole, numerose teorie GUT, fra cui quella basata sul gruppo SU(5). Una possibile indicazione sperimentale a supporto di un'unificazione delle interazioni è data dall'evoluzione delle [[Costante di accoppiamento|costanti di accoppiamento]] dei tre gruppi SU(3), SU(2) e U(1) all'aumentare della scala di energia (tecnicamente detto ''running'') che evolve in maniera tale che le costanti, estrapolate a grandi energie, tendono ad assumere valori vicini tra di loro. Tuttavia la convergenza dei valori delle costanti non è esatta, cosa che fa pensare all'esistenza di ulteriori fenomeni non ancora scoperti tra la scala di energia della massa e quella della grande unificazione.

L'inclusione dell'interazione gravitazionale nel modello standard in una cosiddetta [[teoria del tutto]] passa evidentemente per una teoria, ancora mancante, che riesca a conciliare la [[relatività generale]] con la [[meccanica quantistica]]. Alcuni tentativi sono in corso in tal senso ([[teoria delle stringhe]], [[supergravità]] e altri), con l'obiettivo di raggiungere un più ampio assetto teorico denominato [[M-teoria]].