Standardni model fizike čestica često se vizualizira kao tablica, slična periodičnoj tablici elemenata, a koristi se za opisivanje svojstava čestica, kao što su masa, naboj i spin. Tablica je također organizirana kako bi predstavila kako ti mali, sitni komadići materije djeluju u interakciji s temeljnim silama prirode.

standard-model-physics-illustration-shutterstock

Ali nije sve počelo s tablicom.

Velika teorija gotovo svega zapravo predstavlja zbirku nekoliko matematičkih modela koji su se pokazali bezvremenskim tumačenjima zakona fizike. Evo kratkog obilaska tema koje su obuhvaćene ovom golemom jednadžbom.

sva fizika.PNG

Ova verzija standardnog modela napisana je u Lagrangianovom obliku. Lagrangijan je zabavan način pisanja jednadžbe za određivanje stanja sustava koji mijenja i objašnjava maksimalnu moguću energiju koju sustav može održavati.Tehnički, standardni model može se napisati u nekoliko različitih formulacija, ali, unatoč tome kako izgleda, Lagrangian je jedan od najlakših i najkompaktnijih načina predstavljanja teorije.

Dio 1

1a

Ove tri linije u standardnom modelu su ultraspecifične za gluon, bozon koji nosi snažnu silu. Gluoni dolaze u osam tipova, međusobno djeluju i imaju ono što se zove naboj boje.

Dio 2

2b.PNG

Gotovo polovica ove jednadžbe posvećena je objašnjavanju interakcija između bosona, naročito W i Z bozona.

Bosoni su čestice koje nose silu, a postoje četiri vrste bozona koje djeluju u interakciji s drugim česticama koristeći tri osnovne sile. Fotoni nose elektromagnetizam, gluoni nose snažnu silu i W i Z bozoni nose slabu silu. Najnoviji otkriveni boson, Higgs boson, je malo drugačiji; Njezine interakcije pojavljuju se u sljedećem dijelu jednadžbe.

Dio 3

3c

Ovaj dio jednadžbe opisuje djelovanje čestica elementarnih tvari s slabom silom. Prema ovoj formulaciji, čestice tvari dolaze u tri generacije, svaka s različitim masama. Slaba snaga pomaže da masivne čestice tvari propadaju u manje masivne čestice materije.

Ovaj dio također uključuje osnovne interakcije s Higgsovim poljem, od kojeg neke elementarne čestice dobivaju svoju masu.

Intrigantno, ovaj dio jednadžbe pretpostavlja da proturječi otkrićima fizičara posljednjih godina. Neispravno pretpostavlja da čestice nazvane neutrini nemaju masu.

Dio 4

4d

U kvantnoj mehanici, ne postoji niti jedan put ili putanje čestica koja može potrajati, što znači da se ponekad pojavljuju viškovi u ovoj matematičkoj formuli. Kako bi se očistili ove suvišnosti, teoretičari koriste virtualne čestice koje nazivaju duhovima.

Ovaj dio jednadžbe opisuje kako čestice tvari u interakciji s Higgsovim duhovima, virtualnim artefaktima iz Higgs polja.

Dio 5

5e

Ovaj posljednji dio jednadžbe uključuje više duhova. Ti se nazivaju duhovi Faddeev-Popov, i otkazuju ostatke koji se javljaju u interakcijama putem slabe snage.

Napomena: Thomas Gutierrez, pomoćnik profesora fizike na Kalifornijskom državnom sveučilištu, prepisao je standardni model Lagrangian za web. Izvodio ju je iz Diagrammatice, teoretske referencije za fiziku koju je napisao Nobelovac Martinus Veltman. U Gutierrezovoj diseminaciji transkripta, primijetio je pogrešku na znaku koji je napravio negdje u jednadžbi. Sretno u njenom pronalaženju!

Izvor: http://www.businessinsider.com/standard-model-physics-master-equation-2017-6/#section-2-3

Advertisements