מהו המודל הסטנדרטי של פיזיקת חלקיקים?

המודל הסטנדרטי הוא קבוצה של נוסחאות ומדידות מתמטיות המתארות חלקיקים יסודיים ואינטראקציות ביניהם. זה דומה לאופן שבו הטבלה המחזורית של היסודות מתארת ​​אטומים, ומסווגת אותם על סמך המאפיינים שלהם, אבל במקום זאת, המודל הסטנדרטי מחלק את החלקיקים היסודיים - פרמיונים ובוזונים.

המודל, שפותח בשלבים החל משנות ה-70 המוקדמות, שילב את מה שהיה ידוע על חלקיקים וכוחות באותה תקופה כדי לפתח תורת קוונטים עקבית לחלוטין על החומר.

לא רק שהוא עשה עבודה טובה בתיאור ומיפוי מה שידוע, הוא הציג פערים שחזו את קיומם של חלקיקים שטרם התגלו, כגון בוזון היגס .

המודל הסטנדרטי הוא כיום התיאוריה המדויקת ביותר המכסה את היסודות של פיזיקת החלקיקים. אבל זה רחוק מלהיות מושלם, מתקשה להשתלבשל תורת היחסות הכלליתתיאור של כוח המשיכה, ספר לנו למה היקוםמתרחב מהר יותר, או להסביר למה ישיותר חומר מאנטי חומר.

משפחות חלקיקים

המודל הסטנדרטי מחלק חלקיקים בסיסיים לקבוצות קשורות, כפי שניתן לראות בטבלה שלהלן.

פרמיונים

חשבו על אלה כקוביות הלגו של החומר, הנלחצות יחד כדי להרכיב את היקום. הכלל הבסיסי של הדברים האלה הוא 'אל תשב איפה שאני יושב'. תכונה של התכונות הקוונטיות שלהם היא ששני פרמיונים לא יכולים לתפוס את אותו מקום בו-זמנית, מה שמאפשר להם לבנות הכל מאטומים לכוכבי לכת.

ניתן לסווג פרמיונים לקווארקים ולפטונים. קווארקי פרמיון מתחברים לפרוטונים ולנייטרונים המוכרים יותר. פרוטון למשל מורכב מקווארקים אחד למטה ושני למעלה, המודבקים יחדיו על ידי מה שנקרא הכוח הגרעיני החזק. אבל כוח זה אינו משפיע על המעמד השני של הפרמיונים, הלפטונים.

הלפטונים כוללים אלקטרונים, המרחפים סביב גרעין האטומים; חלקיקים דמויי אלקטרונים כגון טאוס ומיואונים; ו ניטרינו - חלקיקים קטנים, בקושי קיימים, שעוברים על פני כדור הארץ בהמוני רפאים, בקושי עוצרים כדי לומר שלום.

בוזונים

אלו הלחישות ששומרות על מגע פרמיונים, כוחות מתווכים הקושרים ודוחים חומר כדי להסביר מדוע איננו יכולים לעבור דרך קירות, מדוע האור מגיע בצבעים שונים, מדוע אטומים קטנים יכולים להידחק יחד לגדולים יותר, ומדוע אותם גדולים יותר. לפעמים מתפרקים.

הם כוללים פוטונים, חלקיקי האור המתקשרים לכוח האלקטרומגנטי; גלוונים, המספקים את הכוח הגרעיני החזק שמחבר קווארקים ליצירת פרוטונים וניוטרונים; בוזונים של W & Z, העוסקים בכוח הגרעיני החלש; וחלקיק היגס המפורסם, המסביר מדוע לחלקיקים מסוימים יש מסה בתנאים מסוימים.

כל המאמרים מבוססי הנושא נקבעים על ידי בודקי עובדות להיות נכונים ורלוונטיים בזמן הפרסום. ניתן לשנות, להסיר או להוסיף טקסט ותמונות כהחלטת עריכה כדי לשמור על עדכניות המידע.