Le Modèle standard est un ensemble de formules mathématiques et de mesures décrivant les particules élémentaires et leurs interactions. Il est similaire à la façon dont le Tableau périodique des éléments décrit les atomes, les catégorisant en fonction de leurs caractéristiques, mais le modèle standard catégorise les particules élémentaires – fermions et bosons.,
Développé par étapes à partir du début des années 1970, le modèle a combiné ce qui était connu sur les particules et les forces à l’époque pour développer une théorie quantique entièrement cohérente sur la matière.
Non seulement il a fait un bon travail de description et de cartographie de ce qui était connu, mais il a présenté des lacunes qui prédisaient l’existence de particules encore à découvrir, telles que le boson de Higgs.
Le modèle standard est actuellement la théorie la plus précise couvrant les fondements de la physique des particules., Mais c’est loin d’être parfait, peinant à intégrer la description de la gravité par la relativité générale, à nous dire pourquoi l’Univers se développe toujours plus vite ou à expliquer pourquoi il y a plus de matière que d’antimatière.
Familles de particules
Le modèle standard classe les particules fondamentales en groupes apparentés, comme le montre le tableau ci-dessous.,
les Fermions
Pensez de ces blocs de Lego de la matière, en cliquant sur ensemble pour faire de l’Univers. La règle de base de ces choses est « ne vous asseyez pas là où je suis assis ». Une caractéristique de leurs propriétés quantiques est qu’aucun fermion ne peut occuper la même place à la fois, ce qui leur permet de tout construire, des atomes aux planètes.
Les fermions peuvent être classés en quarks et leptons., Les quarks de fermions se combinent en protons et neutrons plus familiers. Un proton par exemple est composé d’un quark down et de deux quarks up, qui sont collés ensemble par ce qu’on appelle la force nucléaire forte. Mais cette force n’influence pas la deuxième classe de fermions, les leptons.
Les leptons comprennent des électrons, qui planent autour du noyau des atomes; des particules semblables à des électrons telles que des taus et des muons; et des neutrinos-de petites particules à peine présentes – qui traversent la planète en masse, faisant à peine une pause pour dire bonjour.,
Bosons
Ce sont les chuchotements qui maintiennent les fermions en contact, les forces médiatrices qui lient et repoussent la matière pour expliquer pourquoi nous ne pouvons pas marcher à travers les murs, pourquoi la lumière vient dans différentes couleurs, pourquoi les petits atomes peuvent se serrer,
Ils comprennent les photons, les particules de lumière qui communiquent la force électromagnétique; les gluons, qui fournissent la force nucléaire forte qui lient les quarks ensemble pour former des protons et des neutrons; W& Les bosons Z, qui traitent la force nucléaire faible; et la célèbre particule de Higgs, ce qui explique