Qual é o modelo padrão?
O Modelo Padrão da física de partículas é a melhor aproximação da física a uma teoria completa da realidade. Descreve dezenas de partículas e as interações entre elas, que se enquadram em três categorias; a força nuclear forte , a força nuclear fraca e o eletromagnetismo . As partículas se encaixam em duas classes: bósons ou ferimons.
Os férmions incluem o próton e o nêutron conhecidos (ambos compostos por quarks, neutrinos e glúons) e o elétron, que é fundamental.
Bósons mediam interações entre férmions.
A principal diferença entre bósons e férmions é que os bósons podem compartilhar o mesmo estado quântico, enquanto os férmions não. O Modelo Padrão é usado rotineiramente para prever os resultados das interações entre partículas, com muitas figuras significativas de precisão. Não está totalmente completo, mas é a melhor teoria desde a sua criação, entre 1970 e 1973.
Os férmions consistem em 6 variedades de quarks e 6 de lepton . Quase toda a matéria que observamos à nossa volta consiste em 2 tipos de quarks, o quark "up" e o quark "down" e 1 variedade de lepton, o elétron. Essas três partículas são suficientes para formar todos os átomos da Tabela Periódica e as moléculas que eles criam quando ligados um ao outro. Os restantes 4 quarks e 5 leptons são versões mais maciças que, de outra forma, se comportam da mesma forma que seus primos menos maciços. Eles podem ser criados em experimentos de física de alta energia por períodos de segundos. Todo lepton possui um neutrino (partícula que carrega energia de massa extremamente baixa e alta velocidade) que corresponde a ele. Todas essas partículas também têm versões de antimatéria, que se comportam da mesma maneira, mas se aniquilam ao entrar em contato com a não-antimatéria, convertendo a massa de ambas as partículas em energia pura.
Os bósons existem em 4 variedades, que mediam as três forças fundamentais mencionadas anteriormente . O bóson mais familiar é o fóton , que medeia o eletromagnetismo. Isso é responsável por todos os fenômenos que envolvem eletricidade, magnetismo e luz. Outros bósons incluem os bósons W e Z, que mediam a força nuclear fraca; e glúons, que mediam a forte força nuclear que une os quarks em partículas maiores, como nêutrons e prótons. Dessa maneira, o Modelo Padrão explica ou une três das quatro forças fundamentais da natureza; a força excepcional é a gravidade.
O bóson de Higgs é um bóson cuja existência é prevista pelo Modelo Padrão, mas ainda não foi observada. Seria responsável pelo mecanismo pelo qual todas as partículas adquirem massa. Outro bóson hipotético é o graviton, que mediaria interações gravitacionais.
A gravidade não está incluída no Modelo Padrão porque nos falta uma descrição teórica ou pistas experimentais dos bósons que mediam as interações gravitacionais. No entanto, a moderna teoria das cordas introduziu possibilidades intrigantes para uma exploração mais aprofundada de possíveis maneiras de expor o hipotético hipotético. Se um dia for bem-sucedido, poderá substituir o Modelo Padrão, unindo todas as quatro forças fundamentais, tornando-se a ilusória "Teoria de Tudo".