دانشنامهمفهوم
مدل استاندارد فیزیک ذرات Standard Model
مدل استاندارد فیزیک ذرات نظریه‌ای است که ذرات بنیادی شناخته‌شده و سه نیرو از چهار نیروی بنیادی طبیعت (به‌جز گرانش) را توصیف میکند.
نام‌های دیگر: ذرات بنیادی، کوارک
مدل استاندارد موفق‌ترین نظریهٔ ما دربارهٔ اجزای سازندهٔ ماده است. این مدل در دههٔ ۱۹۷۰ شکل گرفت و پیش‌بینی‌هایش، از جمله وجود کوارک‌های افسون و سر، بوزون‌های W و Z و بوزون هیگز، یکی پس از دیگری در آزمایشگاه‌ها تأیید شد. هیگز در سال ۲۰۱۲ در CERN مشاهده شد.
این نظریه بر پایهٔ مکانیک کوانتومی و نسبیت خاص ساخته شده و می‌گوید همهٔ ماده از چند ذرهٔ بنیادی ساخته شده است که با مبادلهٔ ذره‌های دیگر بر هم اثر می‌گذارند.
ذرات مدل استاندارد چه هستند؟
- کوارک‌ها (شش نوع: بالا، پایین، افسون، شگفت، سر و ته): پروتون و نوترون هرکدام از سه کوارک ساخته شده‌اند.
- لپتون‌ها (شش نوع): الکترون، میون، تاو و نوترینوی متناظر با هرکدام (نوترینو).
- بوزون‌های حامل نیرو: فوتون، گلوئون‌ها، و بوزون‌های W و Z.
- بوزون هیگز که از طریق میدان هیگز به ذرات جرم میدهد.
مدل استاندارد چه نیروهایی را توصیف میکند؟
نیروی الکترومغناطیسی، نیروی هستهٔ قوی و نیروی هستهٔ ضعیف را (مرور نیروهای بنیادی). گرانش در آن جا ندارد.
محدودیت‌های مدل استاندارد
- گرانش را شامل نمی‌شود.
- ماده تاریک و انرژی تاریک را توضیح نمی‌دهد.
- جرم نوترینوها را در شکل اولیه‌اش پیش‌بینی نمی‌کند، در حالی که آزمایشها نشان داده‌اند نوترینوها جرم کمی دارند.
- نمی‌گوید چرا در جهان ماده بر پادماده غلبه دارد (پادماده).
برای همین فیزیکدانان به دنبال نظریه‌ای گسترده‌تر هستند.
پرسش‌های رایج
### مدل استاندارد فیزیک ذرات چیست؟
چارچوبی نظری که ذرات بنیادی و سه نیروی بنیادی میان آنها را توصیف میکند و با آزمایشها سازگار است.
### کوارک چیست؟
کوارک ذرهٔ بنیادیای است که با ترکیب سهتایی آنها پروتون و نوترون ساخته میشود. کوارک هرگز بهتنهایی دیده نشده است.
### آیا مدل استاندارد همه‌چیز را توضیح میدهد؟
نه، مدل استاندارد گرانش، ماده تاریک و انرژی تاریک را توضیح نمی‌دهد و نظریهٔ نهایی نیست.
### بوزون هیگز چه کاری میکند؟
بوزون هیگز نشانهٔ وجود میدان هیگز است و برهمکنش ذرات با این میدان به آنها جرم میدهد. کشف آن در سال ۲۰۱۲ آخرین قطعهٔ مدل را تأیید کرد.