Standardni model svemira

Standardni model je teorija koja odražava suvremene koncepte o početnom osnovnom materijalu za izgradnju svemira. Ovaj model opisuje kako se materija formira iz njenih osnovnih komponenti, koje sile interakcije postoje između njegovih komponenti.

Bit standardnog modela

U svojoj strukturi, sve elementarne čestice (nukleoni), od kojih atomska jezgra, baš kao i sve teške čestice (hadroni), sastoje se od još manjih jednostavnih čestica, nazvanih temeljnim česticama.

Takvi primarni elementi tvari sada se smatraju kvarkama. Najlakši i najčešći kvarkovi su podijeljeni na gornje (u) i niže (d). Proton se sastoji od kombinacije novih kvarkova i neutronskog udda. Napunjenost u-kvark je jednaka 2/3, a d-kvark ima negativni naboj, -1/3. Ako izračunamo zbroj akucija kvarkova, onda se naboji protona i neutrona pokazuju strogo jednakima 1 i 0. To daje razlog za vjerovanje da standardni model apsolutno adekvatno opisuje stvarnost.

Postoji nekoliko parova kvarkova koji čine više egzotičnih čestica. Dakle, drugi par sastoji se od čarobnih (c) i čudnih (a) kvarkova, a treći je par istinit (t) i lijep (b).

Gotovo sve čestice koje mogu predvidjeti standardni model već su eksperimentalno otkrivene.

Osim kvarkova, takozvani leptoni djeluju kao "građevinski materijal". Oni također formiraju tri para čestica: elektron s elektron neutrinom, muon s muon neutrinom, tau lepton sa tau lepton neutrinom.

Prema riječima znanstvenika, kvarkovi i leptoni su glavni građevinski materijal na temelju kojeg je stvoren suvremeni model svemira. Oni međusobno djeluju uz pomoć čestica nosača koji prenose snage impulsa. Postoje četiri glavne vrste takve interakcije:

- jaka, zahvaljujući kojoj se kvarkovi nalaze unutar čestica;

- elektromagnetski;

- slab, što dovodi do oblika propadanja;

- gravitacijski.

Snažna interakcija s bojama nosi čestice zvane gluon, koji nemaju masu i električni naboj. Kvantna kromodinamika proučava ovu vrstu interakcije.

Elektromagnetska interakcija provodi se razmjenom bezmasnih fotona - kvantima elektromagnetskog zračenja.

Slaba interakcija je zbog masivnih vektorskih bozona, koji su gotovo 90 puta veći od protona.

Gravitacijska interakcija osigurava razmjenu gravitona, koji nemaju masu. Ipak, eksperimentalno nije bilo moguće otkriti te čestice.

Standardni model uzima u obzir prve tri vrste interakcija kao tri različite manifestacije jedne prirode. Pod utjecajem visokih temperatura, sile koje djeluju u Svemiru zapravo su sjedinjene zajedno, tako da ih se kasnije ne može prepoznati. Prvi, kako su otkrili znanstvenici, slabe su nuklearne i elektromagnetske interakcije. Kao rezultat toga, stvara električnu interakciju, koju možemo promatrati u suvremenim laboratorijima tijekom rada akceleratora čestica.

Teorija svemira kaže da je tijekom razdoblja njegova pojavljivanja, u prvim milisekundama nakon Big Banga, linija između elektromagnetskih i nuklearnih snaga bila odsutna. I tek nakon slajdova prosječna temperatura Svemir do 10-14 K, četiri vrste interakcija su se mogle odvajati i suvremeni izgled. Dok je temperatura bila veća od ove oznake, djelovale su samo temeljne sile gravitacijske, snažne i električne interakcije.

Electroweak interakcija u kombinaciji s jakim nuklearnog, na temperaturi od oko 10 K 27, koji je u suvremenoj nedostižna laboratoriju. No, ove energije su sada nedostaje čak i samog svemira, pa malo da se potvrditi ili opovrgnuti ovu teoriju je to još uvijek nije moguće. No, teorija koja opisuje procese interakcije omogućuje nam dati neke predviđanja o procesima koji se javljaju na nižim razinama energije. I ove prognoze sada su eksperimentalno potvrđene.

Stoga standardni model nudi teoriju struktura svemira, čija se materija sastoji od leptona i kvarkova, a vrste interakcije između tih čestica opisane su u teorijama velikih ujedinjenja. Model je još uvijek nepotpun, jer ne uključuje gravitacijsku interakciju. S daljnjim razvojem znanstvenih spoznaja i tehnologija ovaj model može se nadopuniti i razvijati, ali trenutno je najbolje da bi se znanstvenici mogli razvijati.