Vad är standardmodellen?

Standardmodellen för partikelfysik är fysikens bästa tillnärmning till en fullständig teori om verklighet.Den beskriver dussintals partiklar och interaktioner mellan dem, som faller in i tre kategorier;Den starka kärnkraften , den svaga kärnkraften och elektromagnetism .Partiklarna passar in i två klasser: bosoner eller ferimoner.

Fermioner

inkluderar den bekanta protonen och neutronen (som båda består av kvarkar, neutrino och gluoner) och elektronen, som är grundläggande.

Bosoner

Medla interaktioner mellan fermioner.

Den största skillnaden mellan bosoner och fermioner är att bosoner kan dela samma kvanttillstånd, medan fermioner inte kan.Standardmodellen används rutinmässigt för att förutsäga resultaten av interaktioner mellan partiklar till många betydande figurer av noggrannhet.Det är inte helt komplett, men är den bästa teorin kring starten mellan 1970 och 1973.

fermioner består av 6 kvarkvarianter och 6 leptonvarianter .Nästan all materia som vi observerar runt oss består av 2 kvarkstyper, up quark och nedkvarn och 1 Lepton -sort, elektronen.Dessa tre partiklar är tillräckliga för att utgöra alla atomer i det periodiska tabellen och molekylerna de skapar när de är bundna till varandra.De återstående fyra kvarkaren och 5 leptons är mer massiva versioner som annars uppför sig samma som deras mindre massiva kusiner.De kan skapas i högenergi-fysikexperiment för split-sekundsperioder.Varje Lepton har en neutrino (energibärande partikel med extremt låg massa och hög hastighet) som motsvarar den.Alla dessa partiklar har också antimaterationsversioner, som uppför sig på samma sätt, men förintas vid kontakt med icke-antimatering, omvandlar massan av båda partiklarna till ren energi.

Bosoner finns i fyra sorter, som förmedlar de tre grundläggande krafternanämnde tidigare .Den mest bekanta bosonen är Photon , som förmedlar elektromagnetism.Detta ansvarar för alla fenomen kring elektricitet, magnetism och ljus.Andra bosoner inkluderar W- och Z -bosonerna, som förmedlar den svaga kärnkraften;och gluoner, som förmedlar den starka kärnkraften som binder kvarter i större partiklar som neutroner och protoner.På detta sätt förklarar eller förenar standardmodellen 3 av de fyra grundläggande krafterna i naturen;Den enastående kraften är tyngdkraften.

Higgs Boson är en boson vars existens förutsägs av standardmodellen men ännu inte har observerats.Det skulle vara ansvarigt för den mekanism som alla partiklar förvärvar massa.En annan hypotetisk boson är gravitonen, som skulle förmedla gravitationsinteraktioner.

Gravitet ingår inte i standardmodellen eftersom vi saknar en teoretisk beskrivning eller experimentella ledtrådar av bosonerna som förmedlar gravitationella interaktioner.Modern strängteori har emellertid infört spännande möjligheter för ytterligare utforskning av möjliga sätt att avslöja den hypotetiska gravitonen.Om en dag framgångsrik kan det visa sig ersätta standardmodellen genom att förena alla fyra grundläggande krafter och därmed bli den svårfångade teorin om allt.