Un instrument de calcul pentru identitățile Fierz
Aplicația clasifică algebrele Clifford, verifică numeric teorema din care decurg identitățile Fierz și — cel mai important — generează efectiv identitățile Fierz (matricea de reorganizare a bilinearilor) pentru orice semnătură $(p,q)$, cu export LaTeX / CSV și export al matricilor $\gamma$.
Ce poți face
- Clasificare — pentru orice $(p,q)$: tip Schur (ℝ/ℂ/ℍ), $N$, $\Delta$, simplitate, chiralitate.
- Tabele 10 & 11 — reproducerea fidelă a lucrării, până la 11 dimensiuni.
- Teorema centrală — verificarea numerică a relației de completitudine (ec. 4.5).
- Generator Fierz — matricea Fierz pe ranguri $F_{kl}$ + descompunerea oricărei matrici în baza de forme + export.
- Punți fizică — legătura cu Modelul Standard (4D), supercorzile (10D), Teoria-M (11D) și dimensiunile „magice" 3,4,6,10.
Toate rezultatele sunt verificate numeric (eroare la nivel de precizie-mașină). Calculul rulează pe server; interfața merge în orice browser.
Clasificare interactivă
Tabelele 10 & 11 din lucrare (până la 11D)
Tip Schur: R=real · C=complex · H=cuaternionic. (s)pinori: M=Majorana, MW=Majorana-Weyl, SM=Majorana simplectic, DM=Majorana dublu.
Tabelul 10 — Riemannian (q=0)
Tabelul 11 — Lorentzian (p=d−1, q=1)
Teorema centrală (ec. 4.5)
Σ_A (γ_A⁻¹)_jk · (γ_A)_lm = (2^d / N) · δ_jm δ_lk
Relația din care decurg toate identitățile Fierz.
Generator de identități Fierz
Matricea Fierz pe ranguri reorganizează produsele de bilineari:
$\displaystyle \sum_{|A|=k}(\bar\psi_1\gamma_A\psi_2)(\bar\psi_3\gamma^A\psi_4) = \sum_{l} F_{kl}\sum_{|B|=l}(\bar\psi_1\gamma_B\psi_4)(\bar\psi_3\gamma^B\psi_2)$
(d = p+q trebuie par: 2,4,6,8,10)
Descompunerea unei matrici în baza de forme
$M = \dfrac{N}{2^d}\sum_A \mathrm{tr}(\gamma_A^{-1}M)\,\gamma_A$. Simboluri: g0, g1, … = $\gamma_k$, I = identitate, gstar = $\gamma_*$. Exemple: g0 g1, 0.5 I + 0.5 gstar, g0 g1 g2.
Export matrici γ
Punți către teoriile fizice
Dimensiunile „magice" (super-Yang-Mills / supercorzi)
SYM există ⟺ grade bosonice (D−2) = grade fermionice (spinor minimal /2). Adevărat doar la D−2 ∈ {1,2,4,8} = dim(ℝ,ℂ,ℍ,𝕆).
Verificări numerice noi
Interpretări și teorii fizice — comparație cu scor
36 cadre teoretice grupate pe 4 secțiuni: (A) formalisme spinoriale, (B) gravitație și cosmologie, (C) interpretări ale mecanicii cuantice, (D) modele particule / GUT / SUSY / stringuri. Pentru fiecare: ecuațiile definitorii, referința cu PDF și 3 scoruri.
Metodologie scoruri (sinteză a consensului literaturii peer-reviewed la 2026; deliberat conservatoare):
- Coerență matematică: 100% = rigoare deplină; 80–95% = formal cu lacune cunoscute (ex: limită semiclasică); <70% = parțial formal sau dezvoltare în curs.
- Acoperire fenomene: ce fracție din fenomenele observate în domeniul propriu este explicată natural, fără adaosuri ad-hoc.
- Validare experimentală: predicții independente confirmate. 100% = test direct repetat; 0% = nicio predicție specifică distinctă confirmată; teorii refutate = 0% cu tag explicit.
Cod culori: matematic fenomene experimental
Notă: scorurile pentru interpretările QM (secțiunea C) sunt în general identice ca validare experimentală (= QM-ul în sine), pentru că diferă doar ontologic, nu predictiv — diferențierea reală e la coerență matematică.
Carduri ordonate cronologic după anul de început al cadrului teoretic — de la Einstein 1915 până la Verlinde 2010.
A. Formalisme spinoriale și interpretări Clifford
1929 — Dirac în spațiu curb (formalism vierbein) stabilitA
Extinderea ecuației Dirac la o varietate cu metrică arbitrară prin tetrade locale și conexiune de spin.
Vierbein $e_a^\mu$ leagă baza locală inertială de coordonate: $e_a^\mu e_b^\nu g_{\mu\nu}=\eta_{ab}$. Ecuația Dirac generalizată:
Identitățile Fierz pentru bilinearii $\bar\psi\Gamma\psi$ se aplică în baza locală $\eta_{ab}$ și se propagă la observabili globali prin $e_a^\mu$.
📄 Birrell & Davies, Quantum Fields in Curved Space (CUP, 1982) · Yepez, „Einstein's vierbein field theory of curved space" arXiv:1106.2037
1922 — Cartan / acțiunea Holst stabilitA
Relativitatea generală reformulată ca teorie de gauge cu conexiune $SO(1,3)$ pe fibratul de spinori.
Acțiunea Holst (Palatini extinsă) cu parametrul Immirzi $\gamma$:
Termenul Immirzi este invariant cu acțiune pe traiectoriile clasice fără spinori, dar afectează cuplajul spinorial → controlat de identități Fierz pe torsiune.
📄 Holst, „Barbero's Hamiltonian derived from a generalized Hilbert-Palatini action" arXiv:gr-qc/9511026 · Mercuri, „Introduction to LQG" arXiv:0808.1855
1986 — Gravitație cuantică în bucle (LQG) stabilitA
Spațiul cuantizat în rețele spin; variabile Ashtekar–Barbero $SU(2)$, ariile au spectru discret.
Conexiunea Ashtekar–Barbero și cuvinte de holonomie:
Spectru de arie pe un graf cu link-uri $j_i\in\tfrac{1}{2}\mathbb{N}$:
Spinorii $SU(2)$ pe rețea satisfac identități Fierz $\mathrm{Cl}(0,3)\!\cong\!\mathbb{H}$.
📄 Rovelli, „Loop Quantum Gravity: the first 25 years" arXiv:1004.4914 · Ashtekar & Lewandowski, „Background independent QG: a status report" arXiv:gr-qc/0404018
1967 — Teoria twistor (Penrose) stabilitA
Spațiu-timpul codificat în $\mathbb{CP}^3$; vectori nuli ca produse de spinori; grupul conform $\cong SU(2,2)$.
Decompoziție spinori Weyl 2-componente:
Identitatea Schouten în $SL(2,\mathbb{C})$ — un caz de Fierz:
📄 Penrose & Rindler, Spinors and Space-Time I–II (CUP, 1984–86) · Witten, „Perturbative gauge theory as a string theory in twistor space" arXiv:hep-th/0312171
1966 — Algebra geometrică (Hestenes) stabilitA
Clifford ca limbaj geometric unificator — vectori, complexe, cuaternioni, spinori toți multivectori în $\mathcal{G}_{p,q}$.
Câmpul electromagnetic ca bivector unic și ecuația Maxwell condensată:
Ecuația Dirac fără $i$ explicit, în $\mathcal{G}_{1,3}$:
Identitățile Fierz devin produse Clifford între multivectori — fără urme.
📄 Hestenes, „Spacetime physics with geometric algebra" Am.J.Phys. 71 (2003) 691 · Hestenes, „Real Dirac theory"
1978 — Supergravitate 11D (Cremmer–Julia–Scherk) stabilitA
Unicul SUGRA în dimensiunea maximă; limita low-energy a Teoriei-M.
Bosonic body action (graviton + 3-form $A_3$):
Gravitino $\psi_\mu$ — spinor Majorana 32-component. SUSY locală cere identitatea Fierz 11D:
📄 Cremmer–Julia–Scherk, „Supergravity in 11 dimensions" Phys.Lett. B76 (1978) 409 · Duff, „M-theory (the theory formerly known as strings)" arXiv:hep-th/9412184
1997 — Holografie AdS/CFT (Maldacena) stabilitA
Dualitate $\mathcal{N}\!=\!4$ SYM $\leftrightarrow$ string-uri IIB pe $AdS_5\times S^5$; dicționar funcție de partiție.
Dicționarul GKP-Witten:
Spinori SUSY pe $AdS_5\times S^5$ satisfac eq. Killing $\nabla_M\epsilon = \tfrac{1}{2}\Gamma_M\epsilon$; bilinearii $\bar\epsilon\Gamma^M\epsilon$ generează vectorii Killing — identitate Fierz.
📄 Maldacena, „The large $N$ limit of superconformal field theories" arXiv:hep-th/9711200 · Aharony–Gubser–Maldacena–Ooguri–Oz review arXiv:hep-th/9905111
1990 — Geometrie necomutativă (Connes) stabilitA
Geometria codificată în triplet spectral $(\mathcal{A},\mathcal{H},D)$ — operator Dirac ca obiectul geometric fundamental.
Modelul Standard apare din tripletul produs $\mathcal{A}_{\!M}\otimes\mathcal{A}_{\!F}$ (spațiu-timp $\times$ algebra finită $\mathbb{C}\!\oplus\!\mathbb{H}\!\oplus\!M_3(\mathbb{C})$). Identitățile Fierz apar în formula JLO pentru cocicluri ciclice.
📄 Chamseddine–Connes–Marcolli, „Gravity and the standard model with neutrino mixing" arXiv:hep-th/0610241 · Connes, Noncommutative Geometry (carte, PDF gratuit)
2000 — Spinori puri (Berkovits) stabilitA
Cuantizare covariantă a superstring-ului; spinorul de fantome $\lambda^\alpha$ satisface o constrângere de tip Fierz.
În 10D Weyl, constrângerea reduce 16 componente complexe la 11; conjugatul ghost $w_\alpha$ are 11 grade. Operatorul BRST:
Constrângerea $\lambda\gamma^\mu\lambda=0$ este chiar identitatea Fierz pură pentru spinori Weyl 10D.
📄 Berkovits, „Super-Poincaré covariant quantization of the superstring" arXiv:hep-th/0001035 · Berkovits–Howe, „Ten-dimensional supergravity constraints from the pure spinor formalism" arXiv:hep-th/0209059
1985 — Spinori Killing & Calabi–Yau stabilitA
Compactificări supersimetrice: existența spinorilor covariant constanți forțează holonomy redus.
Condiția de existență a unui spinor Killing covariant constant:
Pentru compactificare heterotică $\mathcal{M}_{10}=\mathbb{R}^{1,3}\times K$ păstrând $\mathcal{N}\!=\!1$ în 4D, $K$ trebuie să fie Calabi–Yau threefold. Bilinearii Fierz din $\epsilon$:
generează forma Kähler $\omega$ și 3-forma holomorfă $\Omega$.
📄 Candelas–Horowitz–Strominger–Witten, „Vacuum configurations for superstrings" Nucl.Phys. B258 (1985) 46 · Greene, „String theory on Calabi-Yau manifolds" arXiv:hep-th/9702155
1962 — Newman–Penrose / tetrade nule stabilitA
Reformulare GR cu tetrade complexe nule $(l,n,m,\bar m)$ — clasificare algebraică Petrov, găuri negre, unde gravitaționale.
Tetrada nulă cu relațiile fundamentale:
Cinci scalari Weyl $\Psi_0,\dots,\Psi_4$ codifică tot tensorul Weyl. Clasificare Petrov după tipurile de degenerare ale direcțiilor principale nule.
Spinor 2-component $o_A, \iota_A$ produce direct tetrada: $l^\mu = o\sigma^\mu\bar o$, $n^\mu=\iota\sigma^\mu\bar\iota$, $m^\mu=o\sigma^\mu\bar\iota$.
📄 Newman & Penrose, „An approach to gravitational radiation by a method of spin coefficients" J.Math.Phys. 3 (1962) 566 · Chandrasekhar, The Mathematical Theory of Black Holes (Oxford, 1983) · Stephani et al., review în Exact Solutions, related work arXiv:gr-qc/0010057
2005 — Amplitudini moderne (helicity spinors / BCFW) stabilitA
Programul modern al amplitudinilor: variabile spinor de helicitate, recursie BCFW, „unitarity methods".
Spinori de helicitate pentru moment nul:
Recursia BCFW (shift $\lambda_i\!\to\!\lambda_i\!+\!z\lambda_j$):
Identitatea Schouten în paranteze $\langle\,\rangle$ și $[\,]$ este reformularea Fierz în $SL(2,\mathbb{C})$. Amplitudinea Parke–Taylor:
📄 Britto–Cachazo–Feng–Witten, „Direct proof of the tree-level scattering amplitude recursion relation" arXiv:hep-th/0501052 · Elvang & Huang, „Scattering Amplitudes" review arXiv:1308.1697
B. Teorii gravitaționale și cosmologice
1915 — Relativitate Generală (Einstein 1915) stabilitB
Geometria spațiu-timpului = câmpul gravitațional; ecuațiile lui Einstein.
Confirmată la nivel clasic în toate testele Solar System (perihelion Mercur, deflecție Eddington 1919, Shapiro, GPS); valuri gravitaționale (LIGO 2015, 2017), imagini orizont (EHT 2019, 2022). Necesită materie întunecată + energie întunecată ca să acopere observațiile galactice/cosmologice.
📄 Will, „The confrontation between GR and experiment" Living Rev. Rel. (2014) · Will arXiv:1403.7377 · LIGO GW150914 arXiv:1602.03837
1917 — Universul static Einstein (1917) istoric · refutatB
Prima soluție cosmologică a lui Einstein; introdus $\Lambda$ ca să producă un univers static.
Soluție FLRW $k=+1$ cu $\dot a = \ddot a = 0$. Condiția:
Eddington (1930): instabilă — fluctuațiile cresc/contractează exponential. Refutată empiric prin descoperirea expansiunii de către Hubble (1929). Einstein a numit-o ulterior „cea mai mare greșeală a vieții mele" — deși $\Lambda$ a revenit în 1998 ca energie întunecată.
📄 Einstein, „Kosmologische Betrachtungen zur allgemeinen Relativitätstheorie" Sitz.Preuss.Akad.Wiss. 142 (1917) · O'Raifeartaigh et al. „Einstein's 1917 static model" Eur.Phys.J. H 42 (2017) · arXiv:1701.07261
1948 — Stare staționară (Hoyle–Bondi–Gold 1948) refutatB
Univers fără început, în expansiune, dar cu densitate constantă — materie creată continuu.
Principiul cosmologic perfect: invariant sub translații spațiale ȘI temporale. Necesită un câmp creator C (creation field):
Refutată decisiv prin: (i) descoperirea CMB la 2.7 K (Penzias–Wilson 1965); (ii) distribuția cuasarilor cu redshift mare; (iii) abundențele nucleosintezei. Hoyle însuși a încercat versiuni „quasi-steady-state" (QSSC) — nesusținute observațional.
📄 Bondi & Gold, „The steady-state theory of the expanding universe" MNRAS 108 (1948) 252 · Hoyle, MNRAS 108 (1948) 372 · Narlikar review arXiv:astro-ph/0507473
1998 — ΛCDM — modelul standard cosmologic stabilitB
Univers plat, dominat de constanta cosmologică Λ și materie întunecată rece (CDM).
Ecuațiile Friedmann pentru FLRW:
Planck 2018: $\Omega_m\!=\!0.315\pm 0.007$, $\Omega_\Lambda\!=\!0.685$, $H_0\!=\!67.4\pm 0.5$ km/s/Mpc. Excelentă potrivire pe CMB, BAO, BBN, lentilă, SNe Ia. Tensiuni cunoscute: tensiunea $H_0$ (~4–5σ vs. SH0ES/Cefeide), tensiunea $S_8$ pe LSS.
📄 Planck 2018 results VI: cosmological parameters arXiv:1807.06209 · DESI 2024 BAO arXiv:2404.03002
1983 — MOND (Milgrom 1983) parțialB
Newton modificat la accelerații $a<a_0\!\approx\!1.2\times 10^{-10}$ m/s²; alternativă la materia întunecată.
Explică foarte bine rotații galactice fără DM (Tully-Fisher derivată). Eșuează la nivelul clusterilor de galaxii (Bullet Cluster), nu reproduce CMB acoustic peaks. Versiunea relativistică TeVeS (Bekenstein 2004) ELIMINATĂ de GW170817 (lumina = gravitația la $10^{-15}$).
📄 Milgrom, „A modification of Newtonian dynamics" ApJ 270 (1983) 365 · Famaey & McGaugh, „MOND: a review" Living Rev. arXiv:1112.3960 · Boran et al. „GW170842 falsifies TeVeS" arXiv:1710.06168
1980 — f(R) gravitație modificată parțialB
Generalizarea Einstein-Hilbert: $R\to f(R)$. Inflație Starobinsky, modele DE Hu-Sawicki.
Modelul Starobinsky $f=R+R^2/(6M^2)$ produce inflație și e cel mai favorizat de Planck 2018 pe planul $(n_s, r)$. Modelele DE Hu-Sawicki sunt constrânse de teste Solar System via chameleon screening.
📄 Sotiriou & Faraoni, „f(R) theories of gravity" RMP arXiv:0805.1726 · De Felice & Tsujikawa „f(R)" Living Rev. arXiv:0907.5424
1961 — Brans–Dicke / scalar-tensor stabilit · constrânsB
Constanta gravitațională $G$ promovată la câmp scalar dinamic $\phi$.
Recuperează GR în limita $\omega\to\infty$. Cassini (Bertotti–Iess–Tortora 2003): $\omega > 4\times 10^4$. Reziduul ține doar pentru variații extrem mici → consistentă observațional dar fără distincție testabilă față de GR la energie joasă.
📄 Brans & Dicke, „Mach's principle and a relativistic theory of gravitation" Phys.Rev. 124 (1961) 925 · Faraoni, „Scalar-tensor theories" review arXiv:gr-qc/0510072
1979 — Asymptotic Safety (Weinberg 1979) speculativB
Gravitație UV-completă printr-un punct fix non-Gaussian al grupului de renormalizare.
Reuter (1998) a inițiat calculele numerice cu Functional Renormalization Group (FRG). Existența unui Reuter fixed point este puternic susținută numeric — nu există încă demonstrație rigoroasă. Predicții posibile pentru raportul masei Higgs.
📄 Reuter, „Nonperturbative evolution equation for quantum gravity" arXiv:hep-th/9605030 · Reuter & Saueressig review arXiv:0708.1317
1987 — Causal Set Theory (Sorkin) speculativB
Spațiu-timpul = mulțime parțial ordonată („causet") cu volum cuantificat $\langle V\rangle=N\ell_P^4$.
Postulate Sorkin: relația „$x\prec y$" e parțial ordonată, local finită; volumul spațiu-timpului = numărul de elemente $\times \ell_P^4$. Predicție specifică: $\Lambda$ fluctuant cu medie zero, $\sigma_\Lambda\sim 1/\sqrt{N}$ — compatibilă cu valoarea măsurată dacă $N\sim 10^{120}$.
📄 Bombelli–Lee–Meyer–Sorkin, „Space-time as a causal set" Phys.Rev.Lett. 59 (1987) 521 · Surya, „The causal set approach" Living Rev. arXiv:1903.11544
2010 — Gravitație emergentă (Verlinde) speculativB
Gravitația ca forță entropică din termodinamica orizonturilor (Bekenstein-Hawking).
Verlinde 2010: derivă $F=GMm/r^2$ ca forță entropică. Verlinde 2016 extinde la „de Sitter entropic gravity" — produce predicții pentru rotații galactice fără DM. Critici: derivările nu sunt clar autoconsistente; predicții pentru clusters problematice.
📄 Verlinde, „On the origin of gravity and the laws of Newton" arXiv:1001.0785 · Verlinde, „Emergent gravity and the dark universe" arXiv:1611.02269
C. Interpretări ale mecanicii cuantice
1927 — Copenhagen (Bohr–Heisenberg) stabilit · dominantC
Interpretarea ortodoxă: funcție de undă = probabilități; colaps la măsurare; separare clasic/cuantic.
Postulatul Born:
Toate testele QM (Bell, interferometrie, computere cuantice) consistente. Criticat pentru lipsa unei definiții obiective a „măsurătorii" (problema măsurătorii).
📄 Bohr „Como Lectures" 1928 · Heisenberg „Physical Principles of QM" 1930 · SEP entry on Copenhagen
1957 — Many-Worlds (Everett 1957) stabilit · ontologicC
Universal Schrödinger; toate ramurile măsurătorii există paralel; fără colaps.
Decoerența (Zurek, Zeh) explică emergența ramurilor cvasi-clasice. Avantaj: nu introduce mecanism colaps. Critic: problema probabilităților Born (de ce $|c_a|^2$?) — abordată prin Deutsch-Wallace argumente decizionale.
📄 Everett, „Relative state formulation of QM" Rev.Mod.Phys. 29 (1957) 454 · Wallace, „The Emergent Multiverse" review arXiv:0905.0624
1952 — Bohmian / pilot wave (de Broglie–Bohm) stabilit · deterministC
Particule cu poziții ascunse + funcție pilot $\psi$; traiectorii deterministe ghidate.
Ecuația de ghidaj:
Reproduce toate predicțiile QM. Non-local explicit (compatibil cu Bell). Versiunea relativistică pentru spinori e încă o problemă deschisă; multi-particule spinoriale ne-trivial.
📄 Bohm, „A suggested interpretation of QT in terms of hidden variables" Phys.Rev. 85 (1952) 166 · Dürr–Goldstein–Zanghì, „Quantum equilibrium" arXiv:quant-ph/9511016
2002 — QBism (Quantum Bayesianism) stabilit · epistemicC
Funcția de undă = grad de credință personal al agentului care face măsurătoarea.
Postulatul fundamental: probabilitățile cuantice sunt probabilități Bayes personale; măsurătoarea = acțiune care actualizează credința. Nu există stare cuantică absolută. Toate calculele standard QM rămân valide.
📄 Fuchs–Mermin–Schack, „An introduction to QBism" arXiv:1311.5253 · Caves–Fuchs–Schack arXiv:1003.5209
1984 — Istorii consistente (Griffiths, Gell-Mann–Hartle) stabilitC
Atribuie probabilități unor „istorii decoerente" — nu necesită observator extern.
Functorul decoerenței:
Funcționează în cosmologie cuantică (Hartle), unde nu există observator clasic extern.
📄 Griffiths, „Consistent histories and quantum reasoning" Phys.Rev. A 54 (1996) 2759 · Gell-Mann & Hartle arXiv:quant-ph/9304006
1986 — Colaps obiectiv (GRW, Penrose–Diósi) parțial · falsificabilC
Funcția de undă colapsează spontan după o lege fizică, fără observator.
GRW (Ghirardi–Rimini–Weber 1986): fiecare particulă colapsează spontan cu rate $\lambda\sim 10^{-16}$/s, localizare $\sigma\sim 10^{-7}$ m. Penrose-Diósi propune colaps gravitational: $\tau\sim\hbar/E_G$ unde $E_G$ e energia auto-gravitațională. Testabilă! Experimente XENONnT, LISA Pathfinder, opto-mecanică constrâng (dar nu elimin) modelele.
📄 Ghirardi–Rimini–Weber, „Unified dynamics for microscopic and macroscopic systems" Phys.Rev. D 34 (1986) 470 · Bassi et al. „Models of wave-function collapse, underlying theories, and experimental tests" arXiv:1204.4325
1996 — QM relațională (Rovelli) stabilit · ontologicC
Stările cuantice sunt relative la sistem-observator; nu există stare absolută a unui sistem.
Postulat: orice valoare a unei mărimi este relativă la observatorul (alt sistem cuantic) care interacționează. Aplicat în LQG / cosmologie cuantică unde universul ca întreg n-are observator extern.
📄 Rovelli, „Relational quantum mechanics" Int.J.Theor.Phys. arXiv:quant-ph/9609002 · Di Biagio & Rovelli arXiv:2109.09170
1986 — Tranzacțională (Cramer) parțialC
Onde retrograde + avansate; tranzacție „handshake" între emitent și absorbant.
Inspirată din electrodinamica Wheeler-Feynman. Funcția de undă „avansată" (din viitor) și „retardată" (din trecut) formează o tranzacție atunci când au amplitudini compatibile.
📄 Cramer, „The transactional interpretation of QM" RMP 58 (1986) 647 · Kastner, „The Transactional Interpretation: An Overview" arXiv:1204.5527
D. Modele particule, GUT, SUSY, stringuri
1967 — Modelul Standard $SU(3)\!\times\!SU(2)\!\times\!U(1)$ stabilitD
Teoria gauge cu spargere spontană $SU(2)\!\times\!U(1)\!\to\!U(1)_{\rm EM}$ via mecanism Higgs.
Higgs boson 125.25 GeV confirmat (ATLAS-CMS 2012). Mase neutrino (oscilații) necesită extensie minimă (see-saw / Dirac mass). Lipsește: materia întunecată, energia întunecată, gravitația cuantică, ierarhia maselor.
📄 Particle Data Group 2024 Review · ATLAS Higgs discovery arXiv:1207.7214 · CMS arXiv:1207.7235
1974 — GUT SU(5) (Georgi–Glashow 1974) refutat minimalD
Prima Mare Unificare: forțele SM se unifică la $\sim\!10^{15}$ GeV.
Toate fermionii unei generații încapează în reprezentările $\overline{\mathbf{5}}\oplus\mathbf{10}$ ale $SU(5)$. Predicție-cheie testabilă:
Super-Kamiokande (2020): $\tau_p > 2.4\times 10^{34}$ ani → elimină SU(5) minimal. Versiunile supersimetrice / extinse rămân viabile.
📄 Georgi & Glashow, „Unity of all elementary-particle forces" PRL 32 (1974) 438 · Super-K $p\to e^+\pi^0$ limit arXiv:2010.16098
1975 — SO(10) GUT parțial · netestatD
Unificare cu o singură reprezentare spinor $\mathbf{16}$ per generație; include neutrino dreapta.
Generația încape în spinorul $\mathbf{16}$ al $SO(10)$. Include automat $\nu_R$ → mecanism see-saw natural pentru masele neutrino mici. Lasă deschis $\tau_p$ mai lung decât SU(5).
📄 Fritzsch & Minkowski, „Unified interactions of leptons and hadrons" Annals Phys. 93 (1975) 193 · Mohapatra review arXiv:hep-ph/0510213
1981 — MSSM (SUSY minimal) speculativ · ne-confirmatD
Fiecare particulă SM are partener supersimetric; rezolvă ierarhia, oferă candidat DM.
Generatori SUSY $Q_\alpha$ cu algebră:
Predicții: neutralino candidat DM, unificare exactă a constantelor de cuplaj la $\sim 10^{16}$ GeV. LHC Run 2-3 nu a găsit superparteneri sub ~1.5–2 TeV (gluino, squark); spațiul natural pentru ierarhie tot mai restrâns.
📄 Martin, „A Supersymmetry Primer" arXiv:hep-ph/9709356 · ATLAS SUSY summary arXiv:2206.02715
1968 — Teoria coardelor (superstrings) speculativ · cadruD
Particulele = moduri de vibrație ale unor obiecte 1D; necesită 10D, anomalie absentă pentru anumite gauge groups.
Acțiunea Polyakov pe foaie de univers:
5 teorii: I, IIA, IIB, heterotic $E_8\!\times\!E_8$, heterotic $SO(32)$ — unificate prin dualități în M-theory. Conține SUGRA 11D ca limită low-energy. Nicio predicție specifică distinctă confirmată experimental (problema „landscape": $\sim 10^{500}$ vacuumuri posibile).
📄 Polchinski, „String Theory" I-II (CUP 1998) · Green–Schwarz–Witten, „Superstring Theory" I-II (CUP 1987) · Schellekens „Life at the interface" review arXiv:hep-th/0509212
1995 — M-theory (Witten 1995) speculativ · parțial cunoscutăD
Unificare a celor 5 superstring-uri 10D + SUGRA 11D via dualități; obiecte M2/M5 brane.
Limita low-energy = SUGRA 11D Cremmer-Julia-Scherk. Dualități: T-duality, S-duality, U-duality leagă cele 5 teorii string și SUGRA 11D ca limite ale aceleiași teorii. Definiție non-perturbativă completă încă necunoscută (BFSS matrix theory este o încercare parțială).
📄 Witten, „String theory dynamics in various dimensions" arXiv:hep-th/9503124 · Banks–Fischler–Shenker–Susskind „M Theory As A Matrix Model" arXiv:hep-th/9610043