Массы частиц: простое правило из глубин физики экспресс

Оригинал: "Fermion masses and mixings in supersymmetric SO(10) with third-generation quasi-Yukawa unification"
· Shaikh Saad, Qaisar Shafi
arXiv:2506.11806 · 2025-06-13 · CC BY 4.0 · 1 мин
Простая формула связывает массы всех частиц и указывает на скрытое единство природы.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

В кипящем бульоне новорождённой Вселенной все частицы теряли различия, как овощи при адской температуре. Восстановить тот простой рецепт — цель современной физики.

Теория SO(10) — расширение Стандартной модели — предлагает такой рецепт. Она объединяет все силы и связывает массы любых частиц одной формулой. Учёные уточнили модель и добились рекордной точности: вычисленные массы совпали с экспериментом. Оказалось, при энергии Большого взрыва главные характеристики частиц становятся почти одинаковыми.

Самый удивительный ингредиент рецепта — сверхтяжёлые нейтрино, в миллиарды раз увесистее протона. Они почти неосязаемы и могут быть той самой тёмной материей.

Если модель подтвердится, мы поймём, чем предопределены массы частиц, и сделаем шаг к единой теории всего.

Оригинальная аннотация

как её написали авторы, на английском arXiv:2506.11806

We discuss the charged and neutral fermion masses and mixings in a supersymmetric SO(10) model with a minimal Higgs sector consisting of the multiplets $$10_H$$, $$45_H$$, and $$16_H + \overline{16}_H$$. In addition to the renormalizable Yukawa couplings involving the Higgs 10-plet, we include non-renormalizable Yukawa couplings, which are important for reproducing with good accuracy the observed masses and mixings in the quark and lepton sectors. We identify a preferred solution which is compatible with third family quasi-Yukawa unification, namely $$y_t \approx y_b \approx 0.73 y_{\tau}$$ at the unification scale, with the MSSM parameter $$\tan\beta \sim 58$$. Acceptable solutions with lower $$\tan\beta$$ values are also realized in our framework, and we provide an example with $$\tan \beta =10$$. Based on our fits, the masses for the three right-handed neutrinos turn out to be $$\left(M_1,M_2,M_3\right)\sim \left(10^9, 8\cdot 10^{12}, 9\cdot 10^{12}\right) \mathrm{GeV}$$. We briefly discuss the metastable and quasistable string scenarios that can be realized in this class of supersymmetric SO(10) models.

Предсказанное нейтрино-тяжеловес примерно в 500 раз массивнее топ-кварка — а тот сам весит почти как целый атом золота.

Фильм «Теория всего» — о поиске единого уравнения. Работа над SO(10) — реальное приближение к мечте Эйнштейна.

Учёные
Emmy NoetherPaul DiracEmilio Gino SegrèSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinWolfgang Pauli
Понятия
суперсимметрия мюонное нейтрино