Modelul standard al universului

Modelul Standard - o teorie care reprezintă prezentare modernă a materialului de bază inițială pentru construirea universului. Acest model descrie modul în care materia este formată din componentele sale de bază, forțele de interacțiune există între componentele sale.

Esența modelului standard

În structura sa, toate particulele elementare (nucleoni) din care include nucleul, precum și orice particule grele (hadroni) constau din particule prime chiar mai mici , numite fundamentale.

Aceste elemente primare ale materiei sunt acum considerate cuarci. Quarcii mai ușor și comune sunt împărțite în sus (u) și inferior (d). Proton constă într-o combinație de cuarci Uud, iar neutronul - UDD. Taxa u-cuarc este 2/3, în timp ce-d cuarc - sarcina negativa -1/3. Dacă vom calcula suma taxelor cuarci, a taxelor protonul și neutronul sunt obținute în mod strict egal cu 1 și 0. Acest lucru sugerează faptul că modelul standard descrie absolut adecvat realitatea.

Există mai multe perechi de cuarci, care alcătuiesc particule mai exotice. Astfel, a doua pereche constituie fermecat (e) și impar (e) quarc, și o a treia pereche - true (t) și frumoasă (b).

Aproape toate particulele care sunt capabile să prezică modelul standard, deja deschis de experimentare.

În afară de cuarci ca „blocuri“ sunt așa-numitele leptoni. Ele formează, de asemenea, trei perechi de particule: un electron din neutrino electron, muon neutrino miuonici, tau lepton tau leptoni-neutrino.

Cuarci și leptoni, potrivit oamenilor de stiinta, sunt principalele materiale de construcție pe baza cărora a fost creat modelul modern al universului. Ei interacționează prin intermediul particulelor-purtători care transmit impulsuri de putere. Există patru tipuri principale de astfel de interacțiune:

- puternic, prin care cuarc reținută în interiorul particulelor;

- electromagnetice;

- slab, ceea ce conduce la forme de degradare;

- gravitate.

Particulele transferate de interacțiune de culoare puternice numite gluoni care nu au nici o masă și sarcină electrică. cromodinamicii cuantică studiază acest tip de interacțiune.

Interacțiunea electromagnetică are loc prin schimbul de fotoni de masă lipsit - cuantele de radiații electromagnetice.

Interacțiunea slabă se datorează bosonii vectoriale masive, care sunt aproape de 90 ori mai multe protoni.

interacțiune gravitationala oferă gravitonii de comunicare, care nu au nici o masă. Cu toate acestea, detecta experimental aceste particule nu au reușit încă.

Modelul standard consideră că primele trei tipuri de interacțiune între cele trei manifestări diferite ale unei singure natură. Sub influența rezistență la temperatură ridicată, care operează în univers, de fapt condensate astfel încât să nu poată discerne apoi. În primul rând, așa cum oamenii de știință au descoperit, se combină forța nucleară slabă și electromagnetică. Ca urmare, face interacțiunea electroslaba, pe care le putem observa în laboratoare moderne la locul de muncă de acceleratoare de particule.

Teoria Univers afirmă că, în timpul perioadei de originea sa, în primele miimi de secunda dupa Big Bang, distincția dintre forțele electromagnetice și nucleare a fost absentă. A fost numai după reducerea temperaturii medii a universului până la 10 14K, patru tipuri de interacțiune au fost capabili să divizeze și să ia un aspect modern. Între timp, temperatura a fost peste această marcă, a acționat numai forța fundamentală a gravitației, puternice și interacțiunile electroslabe.

interacțiunea electroslab combinată cu nucleară puternică la o temperatură de aproximativ 10 27 K, care este imposibil de atins în laborator modern. Dar aceste energii sunt acum îi lipsește chiar și universul în sine, atât de puțin pentru a confirma sau infirma această teorie nu este încă posibilă. Dar teoria care descrie procesele de interacțiune ne permite să dea unele previziuni cu privire la procesele care au loc la un nivel de energie mai mici. Și aceste previziuni sunt acum confirmate experimental.

Astfel, modelul standard oferă o teorie a structurii universului, materia este compusă din leptoni și quarci, precum și interacțiunile dintre aceste particule sunt descrise în teorii unificate mari. Modelul încă este incompletă, deoarece nu include interacțiunea gravitațională. Odată cu dezvoltarea în continuare a cunoștințelor științifice și tehnologice, acest model poate fi completat și dezvoltat, dar în acest moment - este cel mai bun din ceea ce oamenii de știință au putut să se dezvolte.