標準模型。對於人類已知的最準確的科學理論來說，這是一個乏味的名字。
上個世紀物理學的諾貝爾獎中的四分之一以上是標準模型的直接輸入或直接結果。然而，它的名字表明，如果您每月可以負擔得起幾美元，則應購買升級。作為理論物理學家，我更喜歡幾乎所有事物的絕對令人驚奇的理論。這就是標準模型的真正意義。
許多人回想起科學家和媒體對2012年的興奮發現希格斯玻色子。但是，這一備受矚目的事件並非沒有藍色 - 它為標準型號蓋住了一個五個十年的不敗連勝紀錄。每種基本力量，但重力都包括在其中。每次嘗試將其推翻以證明它必須對其進行實質性重新設計的嘗試 - 在過去的50年中，許多嘗試都失敗了。
簡而言之，標準型號回答這個問題：什麼是製成的一切，如何結合在一起？
最小的構建塊
當然，您知道，我們周圍的世界是由分子製成的，分子是由原子製成的。化學家DMITRI Mendeleev弄清楚了1860年代，並將所有原子（即元素）組織到了您可能在中學中研究的元素週期表。但是有118個不同的化學元素。還有銻，砷，鋁，硒……還有114個。
物理學家喜歡簡單的事情。我們想將事情歸結為它們的本質，這是一些基本的基礎。超過一百個化學元素並不簡單。古人認為一切都只有五個要素 - 地球，水，火，空氣和以太。五比118要簡單得多。這也是錯誤的。
到1932年，科學家知道所有這些原子僅由三個顆粒製成 - 中子，質子和電子。中子和質子緊密結合到核中。電子，輕輕的數千倍，以速度接近光線的核周圍旋轉。物理學家普朗克，，，，bohr，，，，得分手，，，，海森伯格朋友發明了一門新科學 - 量子力學- 解釋這一動議。
那本來是一個令人滿意的停車場所。只有三個粒子。三個甚至比五個更簡單。但是在一起如何？帶負電荷的電子和帶正電荷的質子由電磁學。但是質子全都擠在一起，它們的正電荷應該使它們有力地分開。中性中子無濟於事。
是什麼將這些質子和中子結合在一起？多倫多街角上的一個男人告訴我，“神的干預”。他有一個小冊子，我可以讀到所有有關的小冊子。但是，即使是神聖的存在，這種情況似乎也很麻煩 - 對宇宙的10⁸⁰質子和中子的每個單個都保持一致，並將它們彎曲到其意願上。
擴展顆粒動物園
同時，大自然拒絕將其顆粒動物園的動物園僅為三個。真的四個，因為我們應該計算光子，光的粒子愛因斯坦描述。四個成長到五個安德森用正電荷（正電子）測量的電子從外太空撞擊地球。至少狄拉克已經預測了這些第一個抗蟲顆粒。當斜錐子變成六個，這是六個Yukawa預測會將核固定在一起。
然後是Muon，比電子重200倍，但否則是雙胞胎。 “誰命令了？”II Rabi打趣。總結一下。第七名。不僅不簡單，多餘。
到1960年代，有數百個“基本”顆粒。代替組織良好的元素週期表，只有很長的重子（像質子和中子等重的顆粒），介子（例如Yukawa的蛋白）和瘦小（電子和難以捉摸的中微子） - 沒有組織，也沒有指導原理。
進入這一違規行為，使標準模型陷入困境。這不是一夜之間的光彩。沒有阿基米德跳出浴缸大喊“尤里卡”。取而代之的是，在1960年代中期，一些關鍵人物有一系列至關重要的見解，將這種泥潭轉變為一個簡單的理論，然後將實驗性驗證和理論上的闡述轉變為一個簡單的理論。
夸克。它們有六個品種，我們稱為口味。像冰淇淋一樣，除了不那麼美味。我們沒有香草，巧克力等，而是向上，下，奇怪，魅力，底部和頂部。 1964年蓋爾·曼和Zweig教我們食譜：混合併匹配任何三個夸克以獲取重子。質子是兩個UPS，一個夸克綁在一起。中子是兩個倒下和一個。選擇一個Quark和一個Antiquark來獲得介子。觸發是向上或向下的夸克與抗向上或抗向下束縛。我們日常生活的所有材料都是由上下夸克，反夸克和電子製成的。
簡單的。好吧，簡單，因為保持這些夸克的綁定是一項壯舉。他們彼此緊密地綁在一起，以至於您永遠不會獨自找到夸克或反夸克。該結合的理論以及所謂的稱為膠子（笑）的顆粒稱為量子染色體動力學。這是標準模型的重要部分，但在數學上很難，甚至提出了基本數學的未解決問題。我們的物理學家會盡力計算它，但我們仍在學習如何進行計算。
標準模型的另一個方面是“鉤子的模型。史蒂文·溫伯格這將量子力學融合在一起，有關粒子如何相互作用並將兩者組織成單個理論的重要知識。它結合了熟悉的電磁作用，將其與物理學家所說的“弱力”相結合，導致某些放射性衰減，並解釋說它們是同一力的不同方面。它合併希格斯機制用於給基本粒子質量。
從那時起，標準模型預測了實驗後實驗的結果，包括發現了幾種夸克和W和Z玻色子- 用於弱相互作用的重粒子，光子是電磁作用的。可能性中微子不是無質量的在1960年代被忽視，但在1990年代輕鬆地進入了標準模型，這是派對遲到的幾十年。
長期以來，由標準模型和長期以來一直在追捕的長期以來，發現了希格斯玻色子，這是一個刺激，但並不令人驚訝。對於標準模型而言，這是粒子物理學家反复警告地平線上的黑暗力量的另一個關鍵勝利。擔心標準模型並沒有充分體現他們對簡單性的期望，擔心其數學自我矛盾，或者不斷提出最終的必要性，將重力力帶入折疊效果，物理學家已經為超出標準模型以外的理論提出了許多建議。這些熊令人興奮的名字大統一理論，，，，超對稱性，，，，技術色， 和弦理論。
可悲的是，至少對於他們的支持者而言，超出標準模型理論尚未成功預測任何新的實驗現像或與標準模型的任何實驗差異。
在五十年之後，標準模型遠非需要升級，而是值得慶祝作為幾乎所有事物的絕對令人驚奇的理論。
格倫·史塔克曼（Glenn Starkman），傑出大學物理學教授，案例西部儲備大學
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