مدل استاندارد

مدل استاندارد فیزیك ذرات بیانگر دانش ما از ذرات بنیادی است. فیزیك ذرات بنیادی فیزیك ذرات مادی و ذراتی است كه انتقال دهنده نیرو هستند. به عنوان مثال نیروی الكترومغناطیسی بین یك پروتون و یك الكترون توسط فوتون ها (ذرات نور) با رفت و برگشت بین این دو ذره، به وجود می آید.ذرات ماده در سه خانواده چهارتایی جای می گیرند كه تفاوت خانواده ها با یكدیگر تنها در جرم آنها است. تمام مواد اطراف ما از ذراتی تشكیل شده است كه از سبك وزن ترین خانواده است. این ذرات عبارتند از كوارك های «بالا»، كوارك های «پایین»، الكترون ها و نوترینوهای الكترونی. دو خانواده ذرات مادی دیگر تنها پس از خلق در برخوردهای انرژی زیاد به طور ناپایدار وجود دارند. (هرچند نوترینوها عمر طولانی دارند.) كوارك ها به وسیله نیروی قوی كه توسط گلوئون ها حمل می شود، به یكدیگر متصل می شوند تا هادرون ها را تشكیل دهند. پروتون ها و نوترون ها كه هسته های اتمی را می سازند، از آن دسته اند. الكترون ها به وسیله نیروی الكترومغناطیسی به این هسته ها جذب شده و بعد هسته ها به گردش درمی آیند تا اتم ها و مولكول ها را تشكیل دهند. برهمكنش ضعیف كه به وسیله ذرات W و Z حمل می شود عامل تامین انرژی خورشید، عامل واپاشی هسته اتم ها و گسیل یك الكترون و یك نوترینو است. گرانش، ضعیف ترین نیرو و آشناترین برهمكنش برای ما است چرا كه بر جرم اثر می كند. فرض بر این است كه ذراتی موسوم به گراویتون ها حامل برهمكنش گرانشی هستند، لیكن این ذرات به دلیل ضعیف بودن بیش از حد نیرو، آشكار نشده اند. همچنین، گراویتون ها هنوز به طرز مناسبی با مدل استاندارد تلفیق نشده اند. تمام سیستم ماده و نیروها (به استثنای گرانش) در چند معادله ساده خلاصه می شود كه از یك تابع (لاگرانژی سیستم) استخراج و حول یك اصل مركزی، موسوم به تقارن پیمانه ای موضعی، سازماندهی می شود. اینكه چرا طبیعت سه خانواده از ماده را داراست تنها یكی از پرسش های بسیاری است كه مدل استاندارد آن را بی پاسخ گذاشته است. مدل استاندارد، كه یكی از دستاوردهای نظری بزرگ علم قرن بیستم محسوب می شود، تنها می تواند سرآغازی باشد برای توصیف كامل تر نیروهای طبیعت.

منبع : روزنامه شرق