粒子物理的标准模型是什么?
(Angela Kotsell/Stock)
标准模型是一组数学公式和描述基本粒子及其相互作用的测量值。它类似于元素周期表描述原子的方式,根据其特征对其进行分类,而是标准模型对基本颗粒(费米子和玻色子)进行了分类。
该模型从1970年代初开始于阶段开发,将有关粒子和力的已知内容结合在一起,以开发出关于物质的完全一致的量子理论。
它不仅在描述和映射已知的内容方面做得很好。
标准模型当前是涵盖粒子物理基础的最准确的理论。但这远非完美,努力融入一般相对论重力的描述,告诉我们为什么宇宙是扩展速度越来越快,或解释为什么有比反物质更多。
粒子家族
如下表所示,标准模型将基本粒子分为相关组。
费米
将它们视为物质的乐高积木,然后单击以构成宇宙。这些事情的基本规则是“不要坐在我坐的地方”。他们的量子特性的一个特征是,没有两个费米子可以一次占据同一位置,从而使他们可以构建从原子到行星的所有物体。
费米子可以进一步分为夸克和瘦素。费米昂夸克(Fermion Quarks)结合成更熟悉的质子和中子。例如,一个质子由一个向下和两个上夸克组成,这些质子被称为强核力量粘合在一起。但是,这种力不影响第二类费米子,瘦素。
瘦素包括电子,这些电子悬停在原子核周围;电子样颗粒,例如taus和muons;和- 小的,几乎没有颗粒以幽灵般的小家伙穿过地球,几乎不停地打招呼。
玻色子
这些是使费米斯保持联系的耳语,介导了束缚和排斥的力量,以解释为什么我们不能穿过墙壁,为什么要以不同的颜色出现光,为什么小原子可以挤成大型的,以及为什么那些较大的原子有时会崩溃。
它们包括光子,传达电磁力的光颗粒;胶子提供了强大的核力量,该核力量将夸克结合在一起以形成质子和中子。 W&Z玻色子,涉及弱核力量;和著名的希格斯粒子,它解释了为什么某些粒子在特定条件下具有质量。
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