Was ist das Standardmodell?
Das Standardmodell der Partikelphysik ist die beste Näherung der Physik zu einer vollständigen Theorie der Realität. Es beschreibt Dutzende von Partikeln und die Wechselwirkungen zwischen ihnen, die in drei Kategorien fallen; Die starke Kernkraft , die schwache Kernkraft und Elektromagnetismus . Die Partikel passen in zwei Klassen: Bosonen oder Ferimons.
Der Hauptunterschied zwischen Bosonen und Fermionen besteht darin, dass Bosonen denselben Quantenzustand teilen können, während Fermionen dies nicht können. Das Standardmodell wird routinemäßig verwendet, um die Ergebnisse von Wechselwirkungen zwischen Partikeln für viele signifikante Genauigkeitsfiguren vorherzusagen. Es ist nicht ganz vollständig, aber die beste Theorie seit seiner Gründung zwischen 1970 und 1973.
Fermionen bestehen aus 6 Quark -Sorten und 6 Lepton -Sorten . Fast alle Materie, die wir um uns herum beobachten, besteht aus 2 Quark -Typen, dem "Up" Quark und dem "Down" Quark und 1 Lepton -Sorte, dem Elektron. Diese drei Partikel reichen aus, um alle Atome in der Periodenzüchtungstabelle und die Moleküle auszugleichen, die sie erzeugen, wenn sie miteinander verbunden sind. Die verbleibenden 4 Quarks und 5 Leptonen sind massivere Versionen, die sich ansonsten genauso verhalten wie ihre weniger massiven Cousins. Sie können in hochwertigen Physikexperimenten für Split-Second-Zeiträume erstellt werden. Jedes Lepton hat ein Neutrino (Energie tragender Teilchen mit extrem niedriger Masse und hoher Geschwindigkeit), das ihm entspricht. Alle diese Partikel haben auch Antimaterieversionen, die sich auf die gleiche Weise verhalten, sich jedoch nach Kontakt mit Nicht-Antimaterie vernichten und die Masse beider Partikel in reine Energie umwandeln.
boSöhne kommen in 4 Sorten, die die drei zuvor erwähnten Grundkräfte vermitteln. Der bekannteste Boson ist das Photon , das den Elektromagnetismus vermittelt. Dies ist verantwortlich für alle Phänomene, die Strom, Magnetismus und Licht umgeben. Andere Bosonen sind die W- und Z -Bosonen, die die schwache Kernkraft vermitteln; und Gluonen, die die starke Kernkraft vermitteln, die Quarks in größere Partikel wie Neutronen und Protonen bindet. Auf diese Weise erklärt oder vereint das Standardmodell 3 der 4 grundlegenden Kräfte in der Natur; Die herausragende Kraft ist Schwerkraft.
Der Higgs -Boson ist ein Boson, dessen Existenz durch das Standardmodell vorhergesagt wird, aber noch nicht beobachtet wurde. Es wäre verantwortlich für den Mechanismus, durch den alle Partikel Masse erwerben. Ein weiterer hypothetischer Boson ist das Graviton, das Gravitationswechselwirkungen vermitteln würde.
Schwerkraft ist nicht im Standardmodell enthalten, da uns eine theoretische Beschreibung fehlt oderExperimentelle Hinweise der Bosonen, die Gravitationswechselwirkungen vermitteln. Die moderne String -Theorie hat jedoch faszinierende Möglichkeiten für weitere Untersuchungen in mögliche Möglichkeiten eingeführt, um das hypothetische Graviton aufzudecken. Wenn eines Tages erfolgreich ist, kann es sich herausstellen, dass das Standardmodell durch Vereinigung aller 4 grundlegenden Kräfte ersetzt wird und daher die schwer fassbare "Theorie von allem" wird.