GUT

GUT σημαίνει Grand Unified Theories, Μεγάλες Ενοποιητικές Θεωρίες. Πρωτοεμφανίζονται το 1978 και βρίσκονται σε εξέλιξη.

Παρά την εκπληκτική πειραματική του επιτυχία το STANDARD MODEL εμφάνιζε αδυναμίες και οι φυσικοί, κατά τα τέλη της δεκαετίας του 70 προσπάθησαν να διατυπώσουν μια νέα θεωρία τη Μεγάλη Ενοποιητική Θεωρία, GUT, η οποία βάζει στην ίδια κατηγορία τα λεπτόνια και τα κουάρκ ενώ παράλληλα συγκαταλέγει σε κοινή ομάδα τα σωματίδια αγγελιαφόρους – φωτόνιο, μποζόνια W, Z, γλοιόνιο- σε κοινή ομάδα. Από τότε διατυπώθηκαν διάφορες θεωρίες GUT

οι οποίες επαγγέλλονται την ενοποίηση των τριών δυνάμεων εκτός από τη βαρύτητα, ενώ το STANDARD MODEL προβλέπει μόνο την ενοποίηση της ηλεκτρομαγνητικής με την ασθενή.

Ωστόσο το STANDARD MODEL συνιστά μία θεωρία επιβεβαιωμένη σε σημαντικό βαθμό, οι GUT Μεγάλες Ενοποιητικές Θεωρίες στο μεγαλύτερο μέρος δεν έχουν εργαστηριακά επιβεβαιωθεί.

Οι GUT χρησιμοποιούν την ιδέα της ΑΥΘΟΡΜΗΤΗΣ ΡΗΞΗΣ ΣΥΜΜΕΤΡΙΑΣ η οποία αξιοποιήθηκε από την Ηλεκτρασθενή θεωρία για την ενοποίηση της Ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης με την Ασθενή κάνουν θεωρητικές προτάσεις για μια ενοποίηση της Ηλεκτρασθενούς με την Ισχυρή.

Μία από τις θεωρίες GUT είναι και το μοντέλο "standard" SU(5) των Georgi-Glashow ( 1974 ). Σε αυτό οι standard model ομάδες βαθμίδας SU(3)×SU(2)×U(1) συνδυάζονται με μία απλή ομάδα βαθμίδας την SU(5). Το ενοποιημένο μοντέλο SU(5) που προκύπτει προτείνει μία αυθόρμητη ρήξη συμμετρίας σε υποομάδα του standard model η οποία θα πραγματοποιηθεί σε μια ενεργειακή κλίμακα υψηλών ενεργειών που λέγεται κλίμακα της μεγάλης ενοποίησης .

Ο όρος GUT πρωτοεμφανίζεται το 1978 σε ένα paper του Δημήτρη Νανόπουλου στο Harvard.

Σε αξιολόγηση του 2004 ο Δημήτρης Νανόπουλος έχει 540 πρωτότυπες δημοσιεύσεις , ενώ υπάρχουν πάνω από 30000 αναφορές σε αυτόν αριθμός που τον κατατάσσει στην τέταρτη θέση όλων των επιστημόνων που ασχολούνται με Φυσική Υψηλών Ενεργειών

Ανάμεσα στις σημαντικές εργασίες του συγκαταλέγεται και τo "flipped" SU(5) σε συνεργασία με τους John Hagelin, και John Ellis. Είναι ένα μοντέλο GUT για την ενοποίηση των τριών δυνάμεων. Μπορεί να συγκριθεί με το "standard" SU(5) μοντέλο των Georgi-Glashow. Συγκρινόμενο με αυτό προβλέπει ότι η αυθόρμητη ρήξη της Συμμετρίας θα γίνει με ένα ΠΕΔΙΟ HIGGS 10-διαστάσεων, ενώ το "standard" SU(5) προϋποθέτει δύο πεδία το ένα 5-διαστάσεων και το άλλο 45-διαστάσεων