Structura în fizica particulelor elementare care descriu interacțiunea tuturor particulelor elementare (electromagnetice, slabe și puternice) este modelul standard. Acesta include următoarele componente principale:
- Un set de „blocuri“ de bază ale materiei - șase soiuri de cuarci, leptoni și șase soiuri. Toate aceste particule sunt fermioni cu 1/2 de spin, si foarte natural organizat în trei generații. Numeroase hadronii - particule compozite implicate în interacțiuni puternice - sunt formate din cuarci în diferite combinații.
- Trei tipuri de forțe care acționează între fermioni fundamentale - electromagnetice, slabe și puternice. interacțiuni slabe și electromagnetice sunt două fețe ale interacțiunii electric unic. interacțiunea puternică stă singur, și că se leagă quarcii în hadroni.
- Toate aceste forțe sunt descrise bazează pe principiul ecartament - acestea nu sunt introduse în teoria „forță“, și dacă există ele însele un rezultat al cerințelor teoriei de simetrie în ceea ce privește anumite transformări. Anumite tipuri de simetrie dau naștere unor interacțiuni puternice și electroslabe.
- În ciuda faptului că, în teoria de simetrie electroslabe acolo, este rupt spontan în lumea noastră. Rupere spontană de simetrie - un element necesar al teoriei, cât și în cadrul Modelului Standard, încălcarea se datorează mecanismului Higgs.
- Valorile numerice pentru aproximativ douăzeci constante. Aceasta este o serie de fermioni fundamentale, valorile numerice ale constantelor de cuplare ale interacțiunilor ce caracterizează puterea lor, și o altă valoare. Toate acestea o dată pentru totdeauna sunt derivate dintr-o comparație cu experiența și nu se ajustează în calculele ulterioare.
Pentru o mai bună înțelegere vă sfătuiesc să citiți acest infografică.
Aceste șase tipuri de leptoni și șase soiuri de quarci într-o singură imagine (da, cuarcii într-un astfel de ciudat și drăguț, în același timp numele):
Acum, să vedem ce constă dintr-un neutron (două de jos și un cuarc top)
Și aici este structura protonului, care constă din aceleași cuarcilor ca neutronul (rece, nu-i așa?)
Acum, pentru a evita orice confuzie, ne uităm la structura particulelor elementare (pe schema clickable Wikipedia).
Mai sus am menționat despre hadroni - particulele implicate în interacțiuni puternice (la fel ca în toate celelalte). Aceasta este cea mai mare clasă de particule. Hadroni câteva sute! Hadroni constând din trei cuarci (a se vedea mai sus privind structura protonului și neutronului, și să înțeleagă imediat cine este cine) se numesc barioni, constând dintr-un cuarc si un anticuarc - mezoni.
Deci, ca să înțelegem un pic, vom obține o imagine de ansamblu a modelului standard și sunt acum în măsură să copleșească povestea dintr-o dată particulele elementare. Sincer, dacă deschideți toate link-urile, ficțiunea va dura timp de o lună, poate mai mult.
Dacă, dragul meu prieten, nu sări peste clasa de fizica la scoala (sau se uita atent la imaginea de mai sus), apoi amintiți-vă că interacțiunile de patru, și am vorbit doar de trei. Acest lucru se datorează faptului că în acest moment oamenii de știință nu pot (de ce?) Pentru a uni toate interacțiunile cunoscute fundamentale într-o teorie (o numesc ei o teorie a tot). Pe parcursul secolului al XX-lea, a fost propus un set de „teorie a tot ceea ce“, dar nici unul dintre ei nu a reușit să treacă testul experimental, sau există dificultăți semnificative în organizarea verificare experimentală a unora dintre candidați. Problema principală a construi o „teorie a tot ceea ce“ științific este că mecanica cuantică și relativitatea generală (GR) au diferite domenii de aplicare.
În acest moment, principalii candidați pentru o teorie a tot ceea ce este teoria corzilor și teoria buclă și Kaluza - Klein. Dacă ați auzit de teoria corzilor, tot ceea ce este cunoscut doar al doilea de interes deosebit. Prin urmare, mai în detaliu. La începutul secolului XX, au existat sugestii că Universul are mai multe dimensiuni decât cele observate trei spațiale și o singură dimensiune de timp. Impulsul pentru acest lucru și a început să Kaluza - Klein, care ne permite să vedem că introducerea teoriei generale a rezultatelor de măsurare suplimentare relativității ecuațiile lui Maxwell. Datorită ideilor de Kaluza si Klein a devenit posibil pentru a crea teorii care operează dimensiuni mari. Utilizarea de dimensiuni suplimentare dețin răspunsul la întrebarea de ce acțiunea gravitației se manifestă mult mai slabă decât alte tipuri de interacțiuni. Răspunsul convențional este că există gravitația în dimensiunile suplimentare, astfel încât influența sa asupra măsurătorilor observate slăbește.
Anastasia Berezina răspunde la întrebările dumneavoastră în linia lui directă