Modelo estándar
From Wikipedia, the free encyclopedia
O Modelo Estándar (abreviado ás veces como SM, do inglés Standard Model) en física de partículas trata de describir os fenómenos coñecidos asociados ó mundo das partículas fundamentais e ás súas interaccións (o comportamento dos seis tipos de quark, seis de leptóns, as catro interaccións fundamentais (ou forzas fundamentais: Interacción nuclear forte, interacción nuclear débil e electromagnetismo ou interacción elecrodébil, e gravitación)e as catro partículas asociadas a elas e o bosón de Higgs.[1] Un dos alicerces do modelo é a identificación de cantidades conservadas nas interaccións entre as partículas fundamentais e a relación entre estas cantidades e o espazo-tempo ou con simetrías internas.
Este artigo precisa de máis fontes ou referencias que aparezan nunha publicación acreditada que poidan verificar o seu contido, como libros ou outras publicacións especializadas no tema. Por favor, axude mellorando este artigo. (Desde marzo de 2016.) |
O nome 'Modelo Estándar' foi usado por primeira vez nos anos 1970, se ben nos seus comezos, estándar era usado como adxecivo, no sentido de que era o modelo normalmente usado.[1]
O modelo estándar ten base experimental e non pode dar explicación a toda a física. Necesita de 18 variables para facer as súas predicións, variables que necesitan ser medidas e axustadas nas ecuacións e que de fieto, ó ser alguna delas medida con máis precisión ten provocado a eliminación de posibilidades teóricas e as predicións correspondentes. Asemade, fai algunhas asuncións sobre o Universo, como que as leis da física son as mesmas en calquera parte do universo, que a probilidade se conserva, que non se roachan as relacións causa-efecto, que sucesos que non intesectan no espazo son independentes, que hai un número finito de partícuas e campos ou a veracidade da relatividade especial e a mecánica cuántica.[1]
Segundo o Modelo Estándar toda a materia coñecida esta constituída de partículas de spin semienteiro (fermións) clasificadas en dous grupos dependendo das interaccións que poden sufrir. Así o grupo dos leptóns fórmano aqueles fermións que non sofren a interacción forte. O resto dos fermións fundamentais denomínanse quarks. Tanto uns como outros agrúpanse en tres familias (tamén chamadas xeracións) e os compoñentes de cada unha diferéncianse dos do resto tan só na masa. Na seguinte táboa poden verse as partículas fundamentais no Modelo Estándar.
Leptóns | Quarks | |||
---|---|---|---|---|
Familias | Nome | Símbolo | Nome | Símbolo |
1a | electrón | e | up (Quark arriba) | u |
neutrino e | ne | down (Quark abaixo) | d | |
2a | muón | µ | charm (Quark encantado) | c |
neutrino µ | nµ | strange (Quark estraño) | s | |
3a | tau | t | top (Quark cume) | t |
neutrino t | nt | bottom (Quark fondo) | b |
Doutra banda o Modelo Estándar considera a existencia de tres interaccións fundamentais entre os fermións:
- A forza electromagnética: Transmitida por fotóns. Presente en todas as partículas con carga eléctrica.
- A forza nuclear débil: Responsable, por exemplo, da desintegración .
- A forza nuclear forte: Actúa entre quarks e é a responsable de que estes permanezan unidos formando nucleóns, así como de que os nucleóns non se dispersen nos núcleos atómicos.
O Modelo Estándar non contempla a cuarta forza fundamental coñecida da natureza: a forza gravitatoria.
As interaccións descríbense dentro do Modelo Estándar por medio de teorías gauge e maniféstanse a través do intercambio de partículas de spin enteiro (bosóns). As dúas primeiras interaccións (débil e electromagnética) están parcialmente unificadas segundo o modelo electrodébil. Porén a unificación das tres forzas non se realiza dentro do Modelo Estándar, senón que se introducen tres constantes de acoplamento (unha por cada interacción). O marco matemático no que se desenvolve o ModeloEstándar é a superposición de tres grupos de simetría: O SU(3)C × O SU(2)L × U(1)E. Na seguinte táboa poden verse os bosóns gauge xunto coas interaccións ás que están asociados e a forza relativa de cada unha destas.
Interacción | Grupo gauge | Bosón | Símbolo | Forza relativa |
---|---|---|---|---|
Electromagnética | U(1) | fotón | g | aem = 1/137 |
Débil | SU(2) | bosóns intermedios | W±, Z0 | adébil = 1,02 · 10−5 |
Forte | SU(3) | gluóns (8 tipos) | g | as(MZ) = 0,121 |