GUTのモデル
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/09/12 04:16 UTC 版)
標準模型のフェルミオンと表現粒子名記号表現クォーク Q (3, 2)+1/6 上系列反クォーク U (3*, 1)-2/3 下系列反クォーク D (3*, 1)+1/3 レプトン L (1, 2)-1/2 反荷電レプトン E (1, 1)+1 反ニュートリノ N (1, 1)0 「標準模型」も参照 現在、一定の成功をおさめている標準模型は、ゲージ群 G s = S U ( 3 ) c × S U ( 2 ) L × U ( 1 ) Y {\displaystyle G_{s}=SU(3)_{c}\times SU(2)_{L}\times U(1)_{Y}} に対するゲージ理論であり、大統一理論は基本的にこのゲージ群を含む更に大きなゲージ群に対するゲージ理論である。 Gsは三つのゲージ群の積の形になっていて、それぞれにゲージ結合定数を持つ。力を統一するということは、一つのゲージ群として表し、結合定数を1つにすることである。 Gs はランク4である。大統一理論のモデルとしてはランクが4以上のゲージ群となる。 Gs の次元は12でそれに対応して12個のゲージ場を持つ。大統一理論のゲージ群では次元が増え、それに対応してゲージ場も増える。 標準模型は電弱相互作用が破れるウィークスケール M W ∼ M Z ∼ 10 2 G e V {\displaystyle M_{W}\sim M_{Z}\sim 10^{2}\,\mathrm {GeV} } での理論である。大統一理論はそれより高いエネルギースケール（GUTスケール）で破れる。大統一理論で新たに増えるゲージ場は対称性が破れると、GUTスケール程度の質量を持つ。 対称性が高くなると、幾つかのフェルミオンがまとまって記述される。
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