รุ่นมาตรฐานคืออะไร

แบบจำลองมาตรฐาน ของฟิสิกส์ของอนุภาคเป็นการประมาณที่ดีที่สุดของฟิสิกส์สำหรับทฤษฎีที่สมบูรณ์ของความเป็นจริง มันอธิบายอนุภาคหลายสิบและการโต้ตอบระหว่างพวกเขาซึ่งแบ่งออกเป็นสามประเภท; พลังนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่ง , พลังนิวเคลียร์ ที่ อ่อนแอ , และ แม่เหล็กไฟฟ้า อนุภาคสามารถแบ่งออกเป็นสองชั้น: bosons หรือ ferimons

Fermions ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนที่คุ้นเคย (ซึ่งทั้งคู่ประกอบด้วยควาร์กนิวตริโนและกลูออน) และอิเล็กตรอนซึ่งเป็นพื้นฐาน

Bosons เป็นสื่อกลางในการโต้ตอบระหว่างเฟอร์มิออน

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโบซอนและเฟอร์มิออนคือโบซอนสามารถแบ่งปันสถานะควอนตัมเดียวกันได้ในขณะที่เฟอร์มิออนไม่สามารถทำได้ แบบจำลองมาตรฐานถูกใช้เป็นประจำเพื่อทำนายผลลัพธ์ของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคกับตัวเลขที่มีนัยสำคัญของความแม่นยำ มันไม่สมบูรณ์ทั้งหมด แต่เป็นทฤษฎีที่ดีที่สุดนับตั้งแต่ก่อตั้งขึ้นระหว่างปี 1970 และ 1973

เฟอร์มิออนประกอบด้วย 6 ควาร์ก และ 6 เลคตัน เกือบทุกเรื่องที่เราสังเกตรอบตัวเราประกอบด้วยควาร์ค 2 แบบควาร์ก "ขึ้น" และควาร์ก "ลง" และควาร์ก 1 เลคตัน อนุภาคทั้งสามนี้เพียงพอที่จะสร้างอะตอมทั้งหมดในตารางธาตุและโมเลกุลที่พวกมันสร้างเมื่อถูกพันธะต่อกัน ส่วนที่เหลืออีก 4 ควาร์กและ 5 เลพตันเป็นเวอร์ชั่นที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก พวกมันสามารถสร้างขึ้นในการทดลองทางฟิสิกส์พลังงานสูงในช่วงเวลาเสี้ยววินาที ทุก lepton มีนิวตริโน (อนุภาคที่มีพลังงานซึ่งมีมวลต่ำมากและมีความเร็วสูง) ที่สอดคล้องกับมัน อนุภาคทั้งหมดเหล่านี้ยังมีรุ่นปฏิสสารซึ่งมีพฤติกรรมในลักษณะเดียวกัน แต่ทำลายเมื่อสัมผัสกับ non-antimatter แปลงมวลของอนุภาคทั้งสองเป็นพลังงานบริสุทธิ์

Bosons มี 4 สายพันธุ์ซึ่งเป็นสื่อกลางในสามกองกำลังพื้นฐานที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ โบซอนที่คุ้นเคยมากที่สุดคือ โฟตอน ซึ่งเป็นสื่อกลางของแม่เหล็กไฟฟ้า นี่เป็นความรับผิดชอบสำหรับปรากฏการณ์ทั้งหมดที่อยู่รอบ ๆ ไฟฟ้าแม่เหล็กและแสง โบซอนอื่น ๆ รวมถึง W และ Z โบซอนซึ่งเป็นสื่อกลางในการใช้กำลังนิวเคลียร์ที่อ่อนแอ และกลูออนซึ่งเป็นสื่อกลางของพลังนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งซึ่งผูกควาร์กเข้าด้วยกันเป็นอนุภาคขนาดใหญ่เช่นนิวตรอนและโปรตอน ด้วยวิธีนี้แบบจำลองมาตรฐานอธิบายหรือรวมพลังพื้นฐาน 3 ใน 4 จากธรรมชาติ; แรงที่โดดเด่นเป็นแรงโน้มถ่วง

Higgs boson เป็น boson ซึ่งมีการคาดการณ์ไว้โดยรุ่นมาตรฐาน แต่ยังไม่ได้รับการสังเกต มันจะรับผิดชอบกลไกที่อนุภาคทั้งหมดได้รับมวล อีกสมมุติฐานโบซอนคือ graviton ซึ่งจะเป็นสื่อกลางในการปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วง

แรงโน้มถ่วงไม่รวมอยู่ใน Standard Model เพราะเราไม่มีคำอธิบายเชิงทฤษฎีหรือเบาะแสการทดลองของ bosons ซึ่งเป็นสื่อกลางในการโต้ตอบกับแรงโน้มถ่วง อย่างไรก็ตามทฤษฎีสตริงสมัยใหม่ได้นำเสนอความเป็นไปได้ที่น่าสนใจสำหรับการสำรวจต่อไปในวิธีที่เป็นไปได้เพื่อเปิดเผย Graviton สมมุติ หากวันหนึ่งประสบความสำเร็จมันอาจกลายเป็นการแทนที่โมเดลมาตรฐานด้วยการรวมพลังพื้นฐานทั้ง 4 เข้าไว้ด้วยกันดังนั้นจึงกลายเป็น "ทฤษฎีของทุกสิ่ง"