Стандартен модел
From Wikipedia, the free encyclopedia
Стандартният модел е теоретична конструкция във физиката на елементарните частици, описваща електромагнитното, слабото и силното взаимодействие на всички елементарни частици. Стандартният модел не включва гравитацията.
Стандартният модел се състои от следните положения:
- Цялото вещество се състои от 12 фундаментални частици – фермиони: 6 лептона (електрон, мюон, тау-лептон, и три вида неутрино) и 6 кварка (u, d, s, c, b, t), които могат да се обединят в три поколения фермиони.
- Кварките участват в силните, слабите и електромагнитните взаимодействия; заредените лептони (електрон, мюон, тау-лептон) – в слабите и електромагнитните; неутриното – само в слабите взаимодействия.
- Всичките три типа взаимодействия възникват като следствие от постулата, че нашият свят е симетричен по отношение на три типа калибровъчни преобразования. Носители на взаимодействията са калибровъчните бозони:
- За разлика от електромагнитното и силното, слабото взаимодействие може да смесва фермиони от различни поколения, което води до нестабилност на всички частици, с изключение на най-леките, и до такива ефекти като нарушение на CP-инвариантността и осцилации на неутриното.
Външни параметри за стандартния модел са:
- масите на лептоните (3 параметъра, неутриното се приема че е без маса) и кварките (6 параметъра), които се интерпретират като константи на взаимодействието на техните полета с полето на Хигс бозона,
- параметрите на CKM-матрицата на кварките, които се интерпретират като константи на взаимодействието на кварките с електрослабото поле,
- два параметъра, свързани еднозначно с Хигс бозона,
- три константи на взаимодействието, свързани с калибровъчите групи U(1), SU(2) и SU(3) и характеризиращи относителната интензивност на електромагнитното, слабото и силното взаимодействия.
Всички предсказания на Стандартния модел са били потвърждавани експериментално, понякога с фантастична точност от милионни части от процента. Едва напоследък започнаха да се появяват резултати, в които предсказанията на Стандартния модел леко се разминават с експеримента. От друга страна, очевидно е, че Стандартният модел не може да е последната дума във физиката на елементарните частици, тъй като съдържа твърде много външни параметри, а освен това не включва гравитацията. Затова търсенето на отклонения от Стандартния модел е едно от най-активните направления на научните изследвания в последните години. Очаква се експериментите на Големия адронен ускорител (LHC) в CERN да са в състояние да регистрират множество отклонения от Стандартния модел.