超越标准模型的几个大问题

　　在之前的文章中，我们讨论过了标准模型的许多方面。虽然标准模型是一个非常好的理论，并且它已经通过了严格的测试。但这个理论并不是万物理论，同样有很多事情没有考虑或不能解释。在今天的文章中，我们主要了解标准模型的一些最大问题和漏洞，并讨论可能的解决方案，这些解决方案可以将我们带到当前标准模型之外的理论。引力
　　标准模型最明显的问题之一与引力有关。标准模型是一个相对较为完整的理论，它包括构成可见宇宙的物质粒子以及强、弱和电磁相互作用。引力是我们知道时间最长的一种基本力，然而标准模型却没有描述这种力。
　　这个问题在标准模型的构建中根深蒂固。有人提议添加一个新的自旋为2的粒子：引力子来介导引力。但这不是一个好的选择，它只是根据我们处理其他基本力的方法而提出的假设性粒子，我们到现在都未曾发现它的存在。
　　另一种解决方案是，引力是一种更深层次的力，只能用更深层次的理论来描述。标准模型是基于静态背景的，它的定义方式使得时空是平坦的，并且在标准模型起作用时不能改变。这显然使标准模型与引力不兼容，因为引力需要动态弯曲的时空才能起作用。因此，我们需要一些超越标准模型的更深层次的理论来理解引力和标准模型之间的联系。中微子质量
　　另一个问题是中微子质量。根据标准模型，它们应该是无质量的，但我们进行了许多实验，发现事实并非如此：中微子有质量。人们可以在标准模型中添加质量项，但我们还没有确定它们的质量是否来自希格斯场。
　　中微子有一个有趣的特性，当它们在太空中传播时，它们可以改变味道。例如，电子中微子可以变成子中微子，这完全超出了标准模型，只有在中微子质量不为零时才允许，这也称为中微子振荡。暗物质与暗能量
　　粒子物理学家对标准模型非常满意，因为它似乎很好地描述了我们周围的物质。然而，宇宙学家有不同的看法。根据宇宙学观测，标准模型的物质只占宇宙能量的5左右，这意味着那里有更多的看不见的东西。
　　大约26的能量是某种暗物质，如果我们看标准模型，它是不包括在内的。标准模型包含零暗物质，但根据宇宙学，暗物质应该比标准模型的物质多得多。这导致粒子物理学家寻找新的暗物质粒子，以制作一个包含暗物质的新标准模型，使其与宇宙学相匹配。这不是一件容易的事，因为它与普通物质相互作用的唯一已知方式是通过引力。然而，重力是一种微弱的相互作用。
　　宇宙的其余能量是暗能量，这比暗物质还要神秘。从标准模型中解释这一点的最佳尝试导致预测值与观测值相差120个数量级，这也被称为所有物理学中最糟糕的预测。不用说，暗能量似乎远远超出了标准模型。对称性
　　标准模型的另一个问题与物质反物质不对称有关，这与宇宙主要是物质的事实有关。我们曾经认为宇宙中可能有一些地方有反物质行星或类似的东西，但事实似乎并非如此。因此，问题是反物质发生了什么？
　　通常物质和反物质的地位是相等的，因此会产生等量的物质和反物质。这是关于对称性的，更准确地说，它是关于电荷宇称对称性，任何遵循这种对称性的理论都平等地对待物质和反物质。在标准模型中，强力和电磁力服从这种对称性，而弱力则不然。这意味着标准模型具有产生物质反物质不对称的机制。但就目前而言，这种机制不足以产生足够的不对称性，所以我们需要再次超越标准模型以获得足够的不对称性来解释这种差异。
　　在物质和反物质之间，还有几个理论问题，强CP问题就是其中一些问题之一。问题在于，理论上没有什么能阻止您向拉格朗日函数添加附加项（如下图），这里重要的部分是角度和。如果这两个参数为0，那么强力不会导致CP违反；如果它们不为零，则应该导致CP违反。问题是实验强烈表明这两个参数为零或至少近似为零，这就引出了一个问题，为什么这些值应该为零以使这些项消失？
　　希格斯质量
　　希格斯扇区也有点奇怪，现在看起来它相当不自然。如果你计算希格斯粒子的量子校正，那么你会得到一个巨大的数字。这意味着必须对裸希格斯质量进行微调以匹配观察结果。