Standard Model

Οι προσπάθειες των φυσικών μετά το 1970 , κατέληξαν , μετά από μια θριαμβευτική πορεία τη δεκαπενταετία που ακολούθησε, στο να διατυπωθεί η Θεωρία που ονομάζουμε STANDARD MODEL.

Όλα τα ως σήμερα πειραματικά δεδομένα επαληθεύουν το Standard Model –Καθιερωμένο Πρότυπο- το οποίο ενοποιεί την Ηλεκτρασθενή θεωρία και την Κβαντική Χρωμοδυναμική.

Είναι μια Κβαντική Θεωρία Πεδίου συμβατή τόσο με την Κβαντομηχανική όσο και με την Σχετικότητα.

α. Το Standard Model προβλέπει ότι τα στοιχειώδη σωματίδια ανήκουν σε δύο μεγάλες ομάδες τα LEPTONS και τα QUARK. Ta λεπτόνια είναι έξι – ηλεκτρόνιο, νετρίνο ηλεκτρονίου, μιόνιο, νετρίνο μιονίου, ταυ, νετρίνο του ταυ- από τα οποία μόνο το ηλεκτρόνιο και το νετρίνο θεωρούνται σωματίδια πρώτης γενιάς. Τα κουάρκ είναι επίσης έξι – up, down, strange, charme, bottom, top – από τα οποία μόνο τα up, down θεωρούνται πρώτης γενιάς.

Ο Κόσμος – η ύλη/μάζα - συγκροτείται από τα τέσσερα σωματίδια πρώτης γενιάς, e, ν_e , up, down

Τα άλλα στοιχειώδη σωματίδια θεωρούνται δεύτερης και τρίτης γενιάς. Υπήρξαν στην αυγή του Big Bang, αλλά σήμερα ανιχνεύονται μόνο στην κοσμική ακτινοβολία και είναι δυνατόν να βρεθούν ως θνησιγενείς οντότητες σε ερευνητικά πειράματα όπως αυτά που λαμβάνουν χώρα με τους επιταχυντές, κατά τα οποία «ντοπάρεται» η ύλη μέσα από την ανθρώπινη ερευνητική δραστηριότητα.

β. To Standard Model αποδέχεται τις τέσσερεις αλληλεπιδράσεις – βαρυτική, ηλεκτρομαγνητική, ασθενή και ισχυρή με την ενοποιημένη εκδοχή των δύο πρώτων καθώς και το ότι περιγράφονται αντίστοιχα ως ανταλλαγή βαρυτονίων, φωτονίων, σωματιδίων W, Z και gluons, γλοιονίων

γ. To Standard Model συνιστά μία από τις πιο επιτυχημένες θεωρίες του 20^ου αιώνα. Εκτός των άλλων η θεωρία επαληθεύεται στο ότι τα πρωτόνια και τα νετρόνια προκύπτουν σαν συνδυασμοί των δύο κουάρκ, η ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση λειτουργεί με φωτόνια και η ασθενής με τα διανυσματικά μποζόνια W και Z

δ. To Standard Model έχει όμως και αδύνατα σημεία. Τα πιο εμφανή είναι τρία:

Το πρώτο από αυτά είναι ότι αδυνατεί να συμπεριλάβει τη βαρύτητα σε μια συνολική θεωρία για όλες τις αλληλεπιδράσεις

το δεύτερο είναι ότι αδυνατεί να δώσει ερμηνεία στο γεγονός ότι κάθε σωματίδιο έχει τη μάζα που έχει και

το τρίτο ότι αδυνατεί να απαντήσει στο « γιατί το Σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό καθώς και στο συναφές «τι είναι η dark matter;»