طاقة التوحيد الكبرى

طاقة التوحيد الكبرى${\displaystyle \Lambda _{GUT}}$أو مقياس التوحيد الكبير ، هو مستوى الطاقة الذي يُعتقد أن القوى الكهرومغناطيسية والضعيفة والقوية تتساوى عنده في الشدة وتتوحد في قوة واحدة تحكمها زمرة لي بسيطة . تعتمد القيمة الدقيقة لطاقة التوحيد الكبير (إذا تحقق التوحيد الكبير بالفعل في الطبيعة) على الفيزياء الدقيقة الموجودة على نطاقات أقصر لم تُستكشف بعد بالتجارب. إذا افترضنا نظرية ديزرت والتناظر الفائق ، فإنها تبلغ حوالي 10 ^{^25} إلكترون فولت أو${\displaystyle 10^{16}}$GeV (≈ 1.6 ميغا جول ).

تستطيع بعض نظريات التوحيد الكبرى (GUTs) التنبؤ بطاقة التوحيد الكبرى، ولكن عادةً ما يكون ذلك مصحوبًا بدرجة عالية من عدم اليقين نظرًا لتفاصيل تعتمد على النموذج، مثل اختيار مجموعة القياس ، وقطاع هيغز ، ومحتوى المادة، أو غيرها من المعاملات الحرة. علاوة على ذلك، يبدو من الإنصاف القول حاليًا أنه لا يوجد حد أدنى متفق عليه لنظرية التوحيد الكبرى .

يتطلب توحيد القوة الكهروضعيفة والقوة النووية القوية مع قوة الجاذبية في ما يسمى " نظرية كل شيء " مستوى طاقة أعلى، والذي يُفترض عمومًا أنه قريب من مقياس بلانك .${\displaystyle 10^{19}}$GeV. نظريًا، عند هذه المسافات القصيرة، تصبح قوة الجاذبية مماثلة في قوتها للقوى الطبيعية الثلاث الأخرى المعروفة حتى الآن. ويتغير هذا القول إذا وُجدت أبعاد إضافية للفضاء عند المقاييس المتوسطة. في هذه الحالة، تزداد قوة التفاعلات الجاذبية بسرعة أكبر عند المسافات الأصغر، ويمكن أن يكون مستوى الطاقة الذي تتوحد عنده جميع القوى الطبيعية المعروفة أقل بكثير. ويُستغل هذا التأثير في نماذج الأبعاد الإضافية الكبيرة .

يُعدّ مصادم الهادرونات الكبير (LHC) أقوى مصادم جسيمات تم بناؤه حتى الآن، وهو مصمم للوصول إلى طاقة تبلغ حوالي 10⁴ ^جيجا إلكترون فولت في تصادمات البروتون-بروتون. ويُعتبر مقياس 10¹⁶ ^جيجا إلكترون فولت أقل ببضع مراتب فقط من طاقة بلانك البالغة 10¹⁹ ^جيجا إلكترون فولت، وبالتالي فهو خارج نطاق قدرة المصادمات الأرضية التي صنعها الإنسان. ^{[ 1 ]}

• الصحراء (فيزياء الجسيمات)
• النموذج القياسي
• الجدول الزمني للانفجار العظيم