Portál:Fyzika/Odporúčaný článok/21

V teoretickej fyzike k hierarchickému problému dochádza, keď sú fundamentálne parametre (spojení alebo hmotností) v Lagrangianskej mechanike výrazne odlišné (obvykle väčšie) od parametrov meraných experimentom. K tomuto môže dôjsť kvôli tomu, že merané parametre sa vzťahujú na fundamentálne parametre predpisom známym ako renormalizácia. Renormalizačné parametre sú obvykle úzko prepojené na fundamentálne parametre, avšak v niektorých prípadoch sa zdá, že existuje delikátne vynulovanie medzi základnou kvantitou a jej kvantovou korekciou. Problémy hierarchie sa vzťahujú na problémy jemného doladenia a problémy prirodzenosti.

Štúdium renormalizácie v hierarchickom probléme je ťažké, pretože takéto kvantové korekcie sa obvykle odchyľujú od zákonov o základných silách, čo znamená, že fyzika najkratších vzdialeností je najdôležitejšia. Pretože nevieme presné detaily teórie fyziky najkratších vzdialeností (kvantová gravitácia), nemôžeme ani uviesť, ako k tomuto delikátnemu vynulovaniu medzi dvomi veľkými podmienkami dochádza. Vedci preto postulujú nové fyzikálne fenomény, ktoré riešia hierarchické problémy bez jemného dolaďovania.

V časticovej fyzike je najdôležitejším hierarchickým problémom otázka, prečo je slabá sila 10³² silnejšia ako gravitácia. Obe tieto sily obsahujú prirodzené konštanty, Fermiho konštantu pre slabú silu a Newtonovu konštantu pre gravitáciu. Naviac, ak sa Štandardný model používa pre výpočet kvantových korekcií pre Fermiho konštantu, zdá sa, že Fermiho konštanta je neprirodzene veľká a mala by byť bližšie Newtonovej konštante, pokiaľ nedochádza k delikátnemu vynulovaniu medzi čistou hodnotou Fermiho konštanty a jej kvantovou korekciou.