Стандартен модел

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

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

Външни препратки

Стандартен модел за начинаещи блог с популярно обяснение в пет статии, посетен на 24 юли 2012
Леандър Литов: „Бозонът на Хигс или как се ражда масата?“ // Посетен на 5 ноември 2012. Видео от събитие на проект Ratio, 29 септември 2012

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.

[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. Посетен на 8 май 2008.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]