粒子物理標準模型是人類創造的最具革命性的理論之一。從基本粒子的行為到電磁學，從賦予一切物質質量到核衰變的場，已滿足您的需求。但我們知道，除此之外還有相當多的現實，科學家們正在努力實現這一目標。
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與聯合國一致國際量子科學技術年之後，IFLScience 前往瑞士歐洲核子研究中心（大型強子對撞機所在地）與 Urs Wiedemann 教授討論這一革命性理論及其背後的含義。
什麼是粒子物理的標準模型？
人類發現的一切理論都是有局限性的理論。
烏爾斯·維德曼教授
“標準模型涵蓋了我們對單粒子層面的微觀世界的所有了解。因此我們所知道的一切都適合標準模型。而且標準模型實際上可以寫成適合 T 恤的形式。”維德曼教授告訴IFLScience。
“這是一種非常壓縮的知識表述方式，從麥克斯韋和愛因斯坦開始，一直到 20 世紀和 21 世紀的偉大理論發現和實驗驗證。”
標準模型分別解釋了電磁力和光、將原子核結合在一起的強核力以及負責放射性的弱核力。它支撐著現實的大多數基本相互作用和粒子。它使我們能夠預測諸如頂夸克和，早在它們被發現之前。但這並不能解釋一切。
“人類發現的所有理論都是有局限性的理論。事實上，今天發現的最包容、最完整的理論也有局限性，這一事實始終是了解接下來會發生什麼、什麼是更好的理論的第一步，”維德曼教授解釋道。
“通過思考這些局限性，以及如何通過實驗來測試它們，如何通過實驗看到超越的內容，如何看到幾乎完整的理論中的小裂縫。這是了解超越理論的一種方式。”
標準模型的局限性
標準模型的一些限制是微妙的，一些限制離我們很遠，而另一些限制對於我們以及我們如何看待世界來說是如此根本，以至於它們在模型中幾乎令人困惑。
例如，中微子質量是一個微妙且必須糾正的限制。這種粒子非常輕，以至於科學家們不確定它是否有質量。對於標準模型，中微子是無質量的，但雖然我們只知道它們低於一定的質量（最近的），我們知道它們並非沒有質量。
標準模型的另一個挑戰是宇宙性的。這些假設是另一個標準模型的基礎，即。然而，它們不適合粒子物理學的標準模型。
有一些深奧的物理學尚未被理解。
烏爾斯·維德曼教授
言歸正傳，我們是由物質而非反物質構成的。根據標準模型，兩者之間沒有差異。它們是彼此的鏡像，只是反物質具有相反的電荷。但顯然，應該存在差異，否則，為什麼宇宙中物質比反物質普遍得多？
從我們的角度來看，最大的限制是重力。這是我們日常經驗中至關重要的基本力量。但在粒子水平上，這並不重要。重力比其他重力弱得多，因此標準模型可以忽略它。但真正的萬有理論應該對引力有量子理解。
理論、實驗和觀察一直在推動和嘲笑標準模型的這些極限。也許研究的途徑可能來自μ子的磁矩，數據已經表明與標準模型（今年將宣布更新）。也許它來自天文學或。
“還有一些深奧的物理學尚未被理解，”維德曼教授告訴 IFLScience。
請觀看上面視頻中對 Urs Wiedermann 教授的完整採訪，我們將詳細介紹這一革命性理論的局限性以及可能存在的問題。
