Стандартен модел

Стандартен модел на елементарните частици; в дясната колона са калибровъчните бозони и Хигс бозонът

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:
8 глуона за силното взаимодействие (група на симетрия SU(3));
3 тежки калибровъчни бозона (W+, W−, Z0) за слабото взаимодействие (група на симетрия SU(2));
един фотон за електромагнитното взаимодействие (група на симетрия U(1)).
  • 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.

История

Формулировката на обединението на електромагнитното и слабото взаимодействие в Стандартния модел е дело на Стивън Уайнберг, Абдус Салам и Шелдън Глашоу. Първоначалният модел на обединението е бил предложен от Уайнберг през 1967,[1] и завършен с предложения от Питър Хигс модел на спонтанно нарушение на симетрията[2][3][4] който обяснява теоретично произхода на масата на елементарните частици, включени в модела.

След откриването на предсказаните теоретично неутрални слаби токове в ЦЕРН,[5][6][7][8] пренасяни от Z-бозона, Глашоу, Салам и Уайнберг получават Нобелова награда за физика през 1979 година.

Източници

  1. ↑ S. Weinberg Phys. Rev.Lett. 19 1264 – 1266 (1967).
  2. ↑ P. W. Higgs Phys. Lett. 12 132 (1964), Broken Symmetries, Massless Particles and Gauge Fields
  3. ↑ P. W. Higgs Phys. Rev. Lett. 13 508 (1964), Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons
  4. ↑ Peter Higgs: the man behind the boson // Physicsworld.com, 10 юли 2004. Посетен на 8 май 2008.
  5. ↑ F. J. Hasert et al. Phys. Lett. 46B 121 (1973).
  6. ↑ F. J. Hasert et al. Phys. Lett. 46B 138 (1973).
  7. ↑ F. J. Hasert et al. Nucl. Phys. B73 1(1974).
  8. ↑ The discovery of the weak neutral currents // CERN courier, 4 октомври 2004. Архивиран от оригинала на 2011-05-20. Посетен на 8 май 2008.

Външни препратки

  Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Стандартная модель“ в Уикипедия на руски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите. ​

ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни.​