Jaki jest standardowy model?

Standardowy model fizyki cząstek jest najlepszym przybliżeniem fizyki do pełnej teorii rzeczywistości. Opisuje dziesiątki cząstek i interakcje między nimi, które dzielą się na trzy kategorie; Silna siła jądrowa , Słaba siła jądrowa i elektromagnetyzm . Cząstki mieszczą się w dwóch klasach: bozony lub ferimony.

Fermiony obejmują znany proton i neutron (oba składają się z kwarków, neutrin i gluonów) oraz elektron, który jest fundamentalny.

bosony Mediacyjne interakcje między fermionami.

Główną różnicą między bozonami i fermionami polega na tym, że bozony mogą dzielić ten sam stan kwantowy, podczas gdy fermiony nie mogą. Standardowy model jest rutynowo stosowany do przewidywania wyników interakcji między cząsteczkami do wielu znaczących liczb dokładności. Nie jest całkowicie kompletny, ale jest najlepszą teorią od czasu jej powstania w latach 1970–1973.

Fermiony składają się z 6 odmian kwark i 6 odmian Lepton . Prawie wszystkie materiały, które obserwujemy wokół nas, składa się z 2 rodzajów kwarka, kwarka „w górę” i kwarku „Down” oraz 1 odmiany Lepton, elektronu. Te trzy cząstki są wystarczające, aby stworzyć wszystkie atomy w stole okresowym, a cząsteczki, które tworzą, gdy są ze sobą związane. Pozostałe 4 kwarki i 5 leptonów to bardziej masywne wersje, które w przeciwnym razie zachowują się tak samo jak ich mniej masywni kuzyni. Można je tworzyć w eksperymentach fizyki o wysokiej energii w okresie ułamka sekundy. Każdy Lepton ma neutrino (cząsteczka przenoszącego energię o wyjątkowo niskiej masie i dużej prędkości), która odpowiada jej. Wszystkie te cząstki mają również wersje antymaterii, które zachowują się w ten sam sposób, ale unicestwiają po kontakcie z nieustannym, przekształcając masę obu cząstek w czystą energię.

boSynowie występują w 4 odmianach, które pośredniczą w trzech podstawowych sił wspomnianych wcześniej . Najbardziej znanym bozonem jest Photon , który pośredniczy w elektromagnetyzmie. Jest to odpowiedzialne za wszystkie zjawiska otaczające energię elektryczną, magnetyzm i światło. Inne bozony obejmują bozony W i Z, które pośredniczą w słabej sile nuklearnej; oraz gluony, które pośredniczą w silnej sile jądrowej, która łączy kwarty w większe cząstki, takie jak neutrony i protony. W ten sposób standardowy model wyjaśnia lub łączy 3 z 4 podstawowych sił w naturze; znakomitą siłą jest grawitacja.

Bozon Higgsa jest bozonem, którego istnienie jest przewidywane przez model standardowy, ale nie został jeszcze zaobserwowany. Byłby odpowiedzialny za mechanizm, za pomocą którego wszystkie cząsteczki zdobywają masę. Kolejnym hipotetycznym bozonem jest grawiton, który pośredniczyłby w interakcjach grawitacyjnych.

grawitacja nie jest uwzględniona w modelu standardowym, ponieważ brakuje nam opisu teoretycznego lubEksperymentalne wskazówki bozonów, które pośredniczą w interakcjach grawitacyjnych. Jednak współczesna teoria strun wprowadziła intrygujące możliwości dalszej eksploracji na możliwe sposoby ujawnienia hipotetycznego grawitacji. Jeśli jeden dzień się powiedzie, może się okazać standardowy model, łącząc wszystkie 4 podstawowe siły, stając się nieuchwytną „teorią wszystkiego.”