مدل استاندارد

مدل استاندارد فیزیک ذرات بنیادی، نام نظریه ای مربوط به نیروهای الکترومغناطیس، هسته ای قوی، هسته ای ضعیف و همچنین طبقه بندی ذرات زیراتمی شناخته شده است. این مدل در نیمه دوم قرن بیستم در نتیجه تلاش های مشارکت آمیز دانشمندان در عرصه جهانی شکل گرفت. [ ۱] فرمول بندی کنونی آن در اواسط دهه ۱۹۷۰ پس از تأیید تجربی وجود کوارک، نهایی شد. از آن زمان تا کنون کشف کوارک سر ( ۱۹۹۵ ) ، تاو نوترینو ( ۲۰۰۰ ) و به تازگی، بوزون هیگز ( ۲۰۱۳ ) بر اعتبار این مدل افزوده اند. به دلیل توانایی آن در توضیح نتایج تجربی، از مدل استاندارد گاهی با نام نظریه تقریباً همه چیز یاد می شود.
اگرچه این باور وجود دارد که مدل استاندارد از لحاظ نظری خود - سازگار است[ ۲] و موفقیت زیاد و پیوسته ای در ارائه پیش فرض های تجربی داشته است، هنوز از توضیح برخی از پدیده های فیزیکی بازمانده است و همچنین نظریه جامعی برای توصیف برهمکنش های بنیادی نیست زیرا نظریه کاملی برای گرانش آن طور که توسط نسبیت عام بیان شده، نیست[ ۳] و همچنین از توضیح انبساط شتابدار جهان ناتوان است. مدل شامل هیچ ذره قابل قبولی برای ماده تاریک که با ویژگیهای منتج از مشاهدات کیهان شناسی تجربی سازگار باشد، نیست. این مدل همچنین نوسان نوترینو ( و جرم های غیر صفرشان ) را شامل نمی شود. بر اساس مدل استاندارد ( ذرات بنیادی ) ماده از ۶۱ ذره تشکیل شده که این ذرات در سه دسته قرار می گیرند:
• لپتون ها
• کوارک ها
• واسطه ها
مدل استاندارد برهمکنشهای قوی، الکترومغناطیسی و ضعیف بنیادی را با به کارگیری نظریه میدانهای کوانتومی بیان می کند. نظریه پیمانه ای آن بر پایهٔ تقارن موضعی گروه هایSU ( 3 ) C× SU ( 2 ) L ×U ( 1 ) Y است. C نشان دهندهٔ رنگ، L کایرالیتی چپگرد و Y فوق بار ضعیف است.
نخستین گام به سوی مدل استاندارد، کشف شلدون گلاشو در سال ۱۹۶۱ بود که راهی برای ترکیب الکترومغناطیس و نیروی هسته ای ضعیف یافت. [ ۴] در سال ۱۹۶۷ استیون واینبرگ[ ۵] و عبدالسلام[ ۶] سازوکار هیگز را به نظریه الکتروضعیف گلاشو افرودند[ ۷] [ ۸] [ ۹] و شکل امروزی آن را پدیدآوردند.
چنین پنداشته می شود که سازوکار هیگز به همه ذرات بنیادی مدل استاندارد جرم می بخشد. این موضوع جرم بوزون های دبلیو و زد و همچنین جرم فرمیونها یعنی کوارکها و لپتونها را نیز شامل می شود.