Das Standardmodell ist ein Satz mathematischer Formeln und Messungen, die Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen beschreiben. Es ähnelt der Art und Weise, wie das Periodensystem der Elemente Atome beschreibt und sie anhand ihrer Eigenschaften kategorisiert, aber stattdessen kategorisiert das Standardmodell die Elementarteilchen – Fermionen und Bosonen.,
Das Modell, das Anfang der 1970er Jahre in Etappen entwickelt wurde, kombinierte das damals Bekannte über Teilchen und Kräfte, um eine vollständig konsistente Quantentheorie über Materie zu entwickeln.
Es hat nicht nur das Bekannte beschrieben und abgebildet, sondern auch Lücken aufgezeigt, die die Existenz noch zu entdeckender Teilchen wie dem Higgs-Boson vorhergesagt haben.
Das Standardmodell ist derzeit die genaueste Theorie, die die Grundlagen der Teilchenphysik abdeckt., Aber es ist alles andere als perfekt und kämpft darum, die Beschreibung der Gravitation durch die allgemeine Relativitätstheorie zu integrieren, uns zu sagen, warum sich das Universum immer schneller ausdehnt, oder zu erklären, warum es mehr Materie als Antimaterie gibt.
Partikelfamilien
Das Standardmodell kategorisiert fundamentale Partikel in verwandte Gruppen, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.,
Fermionen
Stellen Sie sich diese als Lego-Blöcke der Materie vor und klicken Sie zusammen, um das Universum zu bilden. Die Grundregel dieser Dinge ist „Setz dich nicht dorthin, wo ich sitze“. Ein Merkmal ihrer Quanteneigenschaften ist, dass keine zwei Fermionen gleichzeitig den gleichen Platz einnehmen können, so dass sie alles von Atomen zu Planeten bauen können.
Fermionen können weiter in Quarks und Leptonen eingeteilt werden., Fermionquarks verbinden sich zu den bekannteren Protonen und Neutronen. Ein Proton zum Beispiel besteht aus einem Daunen-und zwei Up-Quarks, die durch die sogenannte starke Kernkraft miteinander verklebt werden. Aber diese Kraft beeinflusst nicht die zweite Klasse von Fermionen, die Leptonen.
Leptonen umfassen Elektronen, die um den Kern von Atomen schweben; elektronenartige Teilchen wie Taus und Myonen; und Neutrinos-kleine, kaum vorhandene Teilchen, die den Planeten in geisterhaften Scharen passieren und kaum innehalten, um Hallo zu sagen.,
Bosonen
Dies sind die Flüstern, die Fermionen in Kontakt halten, vermittelnde Kräfte, die Materie binden und abstoßen, um zu erklären, warum wir nicht durch Wände gehen können, warum Licht in verschiedenen Farben kommt, warum kleine Atome sich zu größeren zusammendrücken können und warum diese größeren manchmal auseinanderfallen.,
Dazu gehören Photonen, die Lichtteilchen, die die elektromagnetische Kraft kommunizieren; Gluonen, die die starke Kernkraft bereitstellen, die Quarks zu Protonen und Neutronen zusammenbindet; W Z-Bosonen, die sich mit der schwachen Kernkraft befassen; und das berühmte Higgs-Teilchen, das erklärt, warum einige Teilchen unter bestimmten Bedingungen Masse haben.