테크니컬러 (물리학): 두 판 사이의 차이

[[양자장론]]에서, '''테크니컬러'''({{lang|en-GB|technicolour}})란 [[표준 모형]]에서 [[전약력]] 대칭을 [[히그스힉스 메커니즘]]을 도입하는 대신 새로운 [[게이지 대칭]]을 도임하여 [[자발 대칭 깨짐|깨뜨리는]] 이론이다. 여러 가지 종류가 있다. 테크니컬러에서 도입하는 새로운 대칭은 낮은 에너지에서는 [[가둠]]에 의하여 숨겨지게 된다. 테크니컬러를 이용하면 표준 모형의 여러 [[계층 문제]]를 피할 수 있다.

[[표준 모형]]은 전약력 대칭의 깨짐을 필요로 한다. 그러나 이 깨짐이 어떤 방식으로 이뤄지는지는 아직 실험적으로 밝혀지지 않았다. 통상적으로, 이는 스칼라장인 [[힉스 보존보손]]을 도입하여 이루어지나, 이는 결합 상수의 미세 조정이 필요하여 부자연스럽다. 테크니컬러는 이 문제를 스칼라 입자를 도입하는 대신 페르미온으로 해결한다. 테크니컬러의 상호작용은 높은 에너지에서는 [[점근 자유성]]을 지니나, 전약력 에너지 근처에서는 [[가둠]]을 가진다. 이에 따라 페르미온의 손지기 대칭이 깨지고, 여기에 결합된 전약력도 깨지게 된다.

[[히그스힉스 보손]]은 전약력 대칭을 깨는 역할 밖에도, 페르미온에 질량을 부여하는 역할도 한다. 테크니컬러에서는 [[히그스힉스 보손]]이 없으므로 다른 방법으로 페르미온 질량을 설명하여야 한다. 이에 따라 '''확장 테크니컬러'''({{lang|en-GB|extended technicolour}})가 필요하다.

[[표준 모형에서는모형]]에서는 [[힉스 보존에보손]]에 의하여 페르미온이 질량을 얻게 되나, 테크니컬러에서는 힉스 보존이보손이 없으므로 페르미온에 질량을 부여하는 다른 메커니즘이 필요하다. 이를 하기 위해서는 대개 '''확장 테크니컬러'''({{lang|en-GB|extended technicolour}}, ETC)를 도입한다. 확장 테크니컬러에서는 테크니컬러의 게이지 군 <math>G_\text{TC}</math>을 확장하여 <math>G_\text{ETC}\supset G_\text{TC}</math>로서 테크니페르미온과 일반 페르미온(쿼크, 렙톤)을 서로 상호작용하게 한다. (대개 테크니컬러에 [[세대 (물리학)|세대]]를 포함시켜 <math>G_\text{ETC}=\mathrm{SU}(N_\text{TC}+3)</math>로 잡는다.) 이렇게 되면 확장 테크니컬러가 깨지는 낮은 에너지에서는 페르미온-테크니페르미온-페르미온-테크니페르미온 유효 상호작용이 생긴다. 이 상호작용에 의하여 테크니컬러 응집을 통해 페르미온은 질량을 가지게 된다.

아직까지 테크니컬러는 실험적으로 증명되지 않았다. 여러 [[전약력]] 정밀 실험 결과는 가능한 테크니컬러 모형의 변수 범위를 매우 조인다. [[거대 하드론 충돌기]]에서 테크니컬러가 옳은지 확인할 것이다. 테크니컬러는 [[히그스힉스 보손]]에 대한 대안인데, [[2012년]]에 [[히그스힉스 보손]]처럼 보이는 입자가 발견됨에 따라 테크니컬러가 자연계에 실재할 확률이 더 낮아졌다.