ΣΥΜΜΕΤΡΙΕΣ

Το ΧΡΩΜΑ colour ενός κουάρκ είναι μία έννοια που δεν έχει σχέση με τα χρώματα που δίνει στα πράγματα το φως. Η έννοια ΧΡΩΜΑ είναι μια ΙΔΙΟΤΗΤΑ – όπως το ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ - την οποία αποδίδουν οι φυσικοί σε κάθε κουάρκ. Και όπως υπάρχουν μόνο δύο τύποι φορτίου,

- θετικό και αρνητικό - τα χρώματα, στον κόσμο των κουάρκ, είναι μόνο τρία .

Ας εστιάσουμε στο φαινόμενο ΙΣΧΥΡΗ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ μεταξύ δύο κουάρκ. Καθένα τους είναι δυνατόν να «έχει» ένα από τα τρία colours, χρώματα. Ας υποθέσουμε ότι ΟΙ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ που περιγράφουν την ισχυρή αυτή ΠΑΡΑΜΕΝΟΥΝ ΙΔΙΕΣ όταν εναλλάσσονται οι τρεις τύποι – χρώματα των κουάρκ.

Τότε λέμε ότι οι εξισώσεις έχουν ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ SU(3)

Οι φυσικοί πιστεύουν ότι οι θεωρίες με συμμετρία SU(3) προσφέρουν την ακριβέστερη περιγραφή των ΙΣΧΥΡΩΝ αλληλεπιδράσεων, τη γνωστή ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΧΡΩΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ, την QCD .

Τι γίνεται με τις άλλες ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ;

Το ηλεκτρόνιο και το νετρίνο αλληλεπιδρούν. Αν στην εξίσωση που περιγράφει τη μεταξύ τους αλληλεπίδραση τα εναλλάξουμε και η εξίσωση διατηρηθεί, έχουμε ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ SU(2).

Το φωτόνιο ανήκει στην ομάδα Συμμετρίας U(1)

Έτσι η ομάδα ΣΥΜΜΕΤΡΙΑΣ των ασθενών και των ηλεκτρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων είναι η SU(2) X U(1).

Από την ένωση των τριών αυτών συμμετριών προκύπτει

η ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ SU(3) X SU(2) X U(1) που επιτρέπει την ανάμειξη τριών κουάρκ και την ανάμειξη δύο λεπτονίων χωρίς όμως να αναμειγνύει λεπτόνια και κουάρκ Η θεωρία που προκύπτει είναι το STANDARD MODEL

Δεν θα μπορούσαμε να φτιάξουμε μία θεωρία που να συνδυάζει την ΙΣΧΥΡΗ, την ΑΣΘΕΝΗ και την ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ σε μια ενιαία ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ ;

Υπάρχουν οι διάφορες GUT, GRAND UNIFIED THEORIES

Η πιο απλή από τις θεωρίες αυτές επιτρέπει την ταυτόχρονη εναλλαγή και των πέντε σωματιδίων. Σε αντίθεση με την STANDARD MODEL, αυτή μπορεί και αναμειγνύει λεπτόνια και κουάρκ

Οι μεγάλες δηλαδή ενοποιητικές Θεωρίες, οι GUT, έχουν συμμετρία SU(5)

QCD ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΧΡΩΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ SU(3)

ΗΛΕΚΤΡΑΣΘΕΝΗΣ ΘΕΩΡΙΑ ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ SU(2) X U(1).

STANDARD MODEL ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ SU(3) X SU(2) X U(1)

GUT ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ SU(5)