7. Cấu trúc khóa luận
3.1.1. Sự thống nhất các loại tương tác
Như đã đề cập ở trên, các tương tác trong tự nhiên gồm có bốn loại: - Tương tác hấp dẫn
- Tương tác điện từ - Tương tác yếu - Tương tác mạnh
Trong điều kiện bình thường, cường độ của các loại tương tác kể trên được so sánh với nhau theo tỉ lệ tương đối như ở bảng 1.1.
Tuy nhiên lý thuyết và thực nghiệm đã chứng minh được rằng, trong điều kiện các năng lượng cực cao, thì cường độ của các tương tác sẽ cùng cỡ đối với nhau.
Vào đầu những năm 70 của thế kỉ trước, một lý thuyết của Van-bớc – Xa-lam (Weiberg – Salam) về sự thống nhất hai tương tác điện từ và tương tác yếu đã được xây dựng thành công (lý thuyết tương tác điện yếu). Hiện nay, đang tiến hành xây dựng lý thuyết thống nhất ba tương tác mạnh, điện từ, yếu (lý thuyết thống nhất lớn). Và tương lai sẽ xây dựng lý thuyết thống nhất bốn tương tác trong vũ trụ được gọi là lý thuyết vạn vật (TOE - theory of everything).
38
3.1.1.1. Sự thống nhất điện yếu
+ Thống nhất qua mô hình Weinberg – Salam.
+ Sự kiểm nghiệm có sức thuyết phục nhất của thuyết điện – yếu là khẳng định sự tồn tại của các hạt boson vectơ trung gian W,W và 0
Z .
+ Tương tác điện từ và tương tác yếu là những tương tác riêng lẻ, hai tương tác này chỉ thống nhất khi thang năng lượng đủ lớn (khoảng 100 GeV).
3.1.1.2. Lý thuyết thống nhất lớn (grand unified theory – GUT)
+ Lý thuyết thống nhất lớn được đưa ra nhằm thống nhất 3 loại tương tác: mạnh, yếu, điện từ, ở mức năng lượng khoảng 1015 GeV.
Hình 3.2. Sơ đồ năng lượng thống nhất các lực tương tác 3.1.1.3. Siêu thống nhất
Lý thuyết thống nhất chưa đạt yêu cầu ở 2 điểm:
+ Vẫn còn phân biệt hai loại hạt khác nhau: các hạt vật chất gồm các lepton và các quark, các hạt truyền tương tác như W và Z0.
+ Chưa tính đến tương tác hấp dẫn.
Điều này dẫn đến việc cần thiết phải xây dựng lí thuyết siêu thống nhất.