Стандартная модель

Стандартная модель в физике элементарных частиц
Элементарные частицы по стандартной модели
Фон Физика элементарных частиц Стандартная модель Квантовая теория поля Калибровочная теория Спонтанное нарушение симметрии Механизм Хиггса
Избиратели Электрослабое взаимодействие Квантовая хромодинамика Матрица СКМ Стандартная модель Математика
Ограничения Сильная проблема CP. Проблема иерархии. Осцилляции нейтрино. Физика за пределами стандартной модели.
Ученые Резерфорд  · Томсон  · Чедвик  · Боз  · Сударшан  · Кошиба  · Дэвис-младший  · Андерсон  · Ферми  · Дирак  · Фейнман  · Руббиа  · Гелл-Манн  · Кендалл  · Тейлор  · Фридман  · Пауэлл  · П.У. Андерсон  · Глэшоу  · Илиопулос  · Майани  · Меер  · Коуэн  · Намбу  · Чемберлен  · Кабиббо  · Шварц  · Перл  · Майорана  · Вайнберг  · Ли  · Уорд  · Салам  · Кобаяши  · Маскава  · Ян  · Юкава  · 'т Хофт  · Велтман  · Гросс  · Политцер  · Вильчек  · Кронин  · Фитч  · Флек  · Хиггс  · Энглерт  · Броут  · Хаген  · Гуральник  · Киббл  · Тинг  · Рихтер
v т е

Стандартная модель по физике элементарных частиц является теорией , описывающая три из четырех известных фундаментальных сил (в электромагнитных , слабых и сильных взаимодействиях, а не включая гравитационную силу ) в вселенной , а также классифицировать все известные элементарные частицы . Он был разработан поэтапно на протяжении второй половины 20-го века благодаря работе многих ученых по всему миру ^[1], а текущая формулировка была окончательно доработана в середине 1970-х годов после экспериментального подтверждения существования кварков.. С тех пор подтверждение существования топ-кварка (1995 г.), тау-нейтрино (2000 г.) и бозона Хиггса (2012 г.) повысило доверие к Стандартной модели. Кроме того, Стандартная модель с большой точностью предсказала различные свойства слабых нейтральных токов и W- и Z-бозонов .

Хотя Стандартная модель считается теоретически самосогласованной ^[2] и продемонстрировала огромные успехи в предоставлении экспериментальных предсказаний , она оставляет некоторые явления необъяснимыми и не может быть полной теорией фундаментальных взаимодействий . Он не полностью объясняет барионную асимметрию , не включает в себя полную теорию гравитации ^[3], описанную в общей теории относительности , или не учитывает ускоряющееся расширение Вселенной, которое, возможно, описывается темной энергией . Модель не содержит жизнеспособной темной материи.частица, обладающая всеми необходимыми свойствами, выведенными из наблюдательной космологии . Он также не учитывает нейтринные осцилляции и их ненулевые массы.

Разработкой Стандартной модели в одинаковой мере руководили как теоретики, так и физики- экспериментаторы . Для теоретиков Стандартная модель - это парадигма квантовой теории поля , которая демонстрирует широкий спектр явлений, включая спонтанное нарушение симметрии , аномалии и непертурбативное поведение. Он используется в качестве основы для создания более экзотических моделей, которые включают гипотетические частицы , дополнительные измерения и сложные симметрии (например, суперсимметрию ) в попытке объяснить экспериментальные результаты, расходящиеся со Стандартной моделью, такие как существование темной материи и нейтрино. колебания.

Историческая справка [ править ]

В 1954 году Чен Нин Ян и Роберт Миллс распространили концепцию калибровочной теории для абелевых групп , например квантовой электродинамики, на неабелевы группы, чтобы объяснить сильные взаимодействия . ^[4] В 1961 году Шелдон Глэшоу объединил электромагнитное и слабое взаимодействия . ^[5] В 1967 году Стивен Вайнберг ^[6] и Абдус Салам ^[7] включили механизм Хиггса ^{[8] [9] [10]} в систему Глэшоу.электрослабое взаимодействие , придавая ему современный вид.

Считается, что механизм Хиггса определяет массы всех элементарных частиц Стандартной модели. Сюда входят массы W- и Z-бозонов , а также массы фермионов , то есть кварков и лептонов .

После того, как нейтральные слабые токи, вызванные обменом Z-бозоном, были обнаружены в ЦЕРНе в 1973 году ^{[11] [12] [13] [14],} теория электрослабого взаимодействия получила широкое признание, и Глэшоу, Салам и Вайнберг разделили Нобелевскую премию по физике 1979 года за открывая это. Ш ^± и г ⁰ бозонов были обнаружены экспериментально в 1983; и соотношение их масс оказалось таким, как предсказывала Стандартная модель. ^[15]

Теория сильного взаимодействия (т.е. квантовая хромодинамика , КХД), в которую многие внесли свой вклад, приобрела свою современную форму в 1973–74 годах, когда была предложена асимптотическая свобода ^{[16] [17]} (развитие, которое сделало КХД основным направлением теоретических исследований. ) ^[18] и эксперименты подтвердили, что адроны состоят из дробно заряженных кварков. ^{[19] [20]}

Термин «Стандартная модель» впервые был введен Абрахамом Пайсом и Сэмом Трейманом в 1975 году ^[21] со ссылкой на электрослабую теорию с четырьмя кварками. ^[22]

Содержание частиц [ править ]

Стандартная модель включает в себя элементы нескольких классов элементарных частиц, которые, в свою очередь, можно отличить по другим характеристикам, например по цветному заряду .

Все частицы можно резюмировать следующим образом:

Примечания :
[†] Антиэлектронный (
е⁺
) условно называют позитроном .

Фермионы [ править ]

Стандартная модель включает в себя 12 элементарных частиц из спином ¹ / ₂ , известных как фермионов . Согласно теореме спин-статистики , фермионы соблюдают принцип исключения Паули . Каждому фермиону соответствует античастица .

Определяющим свойством кварков является то, что они несут цветной заряд и, следовательно, взаимодействуют посредством сильного взаимодействия . Явление ограничения цвета приводит к тому, что кварки очень сильно связаны друг с другом, образуя нейтральные по цвету составные частицы, называемые адронами, которые содержат либо кварк и антикварк ( мезоны ), либо три кварка ( барионы ). Самые легкие барионы - это протон и нейтрон . Кварки также несут электрический заряд и слабый изоспин . Следовательно, они взаимодействуют с другими фермионами посредством электромагнетизма и слабого взаимодействия.. Остальные шесть фермионов не несут цветной заряд и называются лептонами. Три нейтрино также не несут электрический заряд, поэтому на их движение напрямую влияет только слабое ядерное взаимодействие , что, как известно, затрудняет их обнаружение. Напротив, благодаря переносу электрического заряда электрон, мюон и тау взаимодействуют электромагнитно.

Каждый член поколения имеет большую массу, чем соответствующие частицы более низких поколений. Заряженные частицы первого поколения не распадаются, поэтому вся обычная ( барионная ) материя состоит из таких частиц. В частности, все атомы состоят из электронов, вращающихся вокруг атомных ядер , в конечном итоге состоящих из верхних и нижних кварков. С другой стороны, заряженные частицы второго и третьего поколений распадаются с очень коротким периодом полураспада и наблюдаются только в средах с очень высокой энергией. Нейтрино всех поколений также не распадаются и не проникают во Вселенную, но редко взаимодействуют с барионной материей.

Калибровочные бозоны [ править ]

Вышеупомянутые взаимодействия составляют основу стандартной модели. Все диаграммы Фейнмана в стандартной модели строятся из комбинаций этих вершин. Первая строка - это вершины квантовой хромодинамики, вторая строка - электромагнитная вершина, третья строка - слабые вершины, четвертая строка - вершины Хиггса, а последняя строка - электрослабые вершины. любой кварк, любая заряженная частица, фотон, любой фермион, любая частица с массой (за возможным исключением нейтрино),${\ textstyle q}$${\ textstyle X ^ {+/-}}$${\ textstyle \ gamma}$${\ textstyle f}$${\ textstyle m}$${\ textstyle m_ {B}}$любой бозон с массой. Для диаграмм с несколькими метками частиц в одной строке выбирается одна метка частицы. Для диаграмм с цветными метками частиц необходимо выбрать частицы так, чтобы на диаграмме было две частицы одного цвета. то есть для четырех электрослабого бозона случае действительные диаграммы , , и . Сопряжение каждой из перечисленных вершин (с изменением направления стрелок) также допускается. ^[23]${\ textstyle WWWW}$${\ textstyle WWZZ}$${\ textstyle WW \ gamma \ gamma}$${\ textstyle WWZ \ gamma}$

В Стандартной модели калибровочные бозоны определяются как носители силы, которые опосредуют сильные, слабые и электромагнитные фундаментальные взаимодействия .

Взаимодействия в физике - это способы, которыми частицы влияют на другие частицы. На макроскопическом уровне электромагнетизм позволяет частицам взаимодействовать друг с другом посредством электрических и магнитных полей, а гравитация позволяет частицам с массой притягиваться друг к другу в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна . Стандартная модель объясняет такие силы как результат обмена частицами материи с другими частицами , обычно называемые частицами-посредниками . Когда происходит обмен частицей, опосредующей силу, эффект на макроскопическом уровне эквивалентен силе, действующей на них обоих, и поэтому говорят, что частица опосредовала(т.е. был агентом) этой силы. В Фейнмановских диаграммах расчетов, которые представляют собой графическое представление теории возмущений приближения, вызывайте «силовые посреднические частицы», и при применении для анализа высокоэнергетических экспериментов по рассеянию в разумном согласии с данными. Однако теория возмущений (а вместе с ней и концепция «частицы-посредника») не работает в других ситуациях. К ним относятся низкоэнергетическая квантовая хромодинамика , связанные состояния и солитоны .

Все калибровочные бозоны Стандартной модели имеют спин (как и частицы материи). Значение спина равно 1, что делает их бозонами . В результате они не следуют принципу исключения Паули, который ограничивает фермионы : таким образом, бозоны (например, фотоны) не имеют теоретического ограничения на их пространственную плотность (количество на объем) . Типы калибровочных бозонов описаны ниже.

• Фотоны передают электромагнитную силу между электрически заряженными частицами. Фотон безмассовый и хорошо описывается теорией квантовой электродинамики .
• В W+, W-, и Zкалибровочные бозоны опосредуют слабые взаимодействия между частицами разного аромата (все кварки и лептоны). Они массивные, с
  Z
  быть более массивным, чем
  W^±
  . Слабые взаимодействия с участием
  W^±
  действуют только на левые частицы и правые античастицы . В
  W^±
  несет электрический заряд +1 и -1 и связан с электромагнитным взаимодействием. Электрически нейтральный
  Z
  бозон взаимодействует как с левыми частицами, так и с античастицами. Эти три калибровочных бозона вместе с фотонами сгруппированы вместе и вместе опосредуют электрослабое взаимодействие.
• Восемь глюонов обеспечивают сильное взаимодействие между цветными заряженными частицами (кварками). Глюоны безмассовые. Восьмикратная множественность глюонов обозначается комбинацией цвета и антицветного заряда (например, красный-антизеленый). ^{[примечание 1]} Поскольку глюоны имеют эффективный цветной заряд, они также могут взаимодействовать между собой. Глюоны и их взаимодействия описываются теорией квантовой хромодинамики .

Взаимодействия между всеми частицами, описываемыми Стандартной моделью, суммированы на диаграммах справа в этом разделе.

Бозон Хиггса [ править ]

Частица Хиггса - это массивная скалярная элементарная частица, теоретизированная Питером Хиггсом в 1964 году, когда он показал, что теорема Голдстоуна 1962 года (общая непрерывная симметрия, которая спонтанно нарушается) обеспечивает третью поляризацию массивного векторного поля. Следовательно, оригинальный скалярный дублет Голдстоуна, массивная частица с нулевым спином, был предложен в качестве бозона Хиггса и является ключевым строительным блоком Стандартной модели. ^{[8] [9] [10] [24]} У него нет собственного спина , и по этой причине он классифицируется как бозон (как калибровочные бозоны с целым спином).

Бозон Хиггса играет уникальную роль в Стандартной модели, объясняя, почему другие элементарные частицы, кроме фотона и глюона , являются массивными. В частности, бозон Хиггса объясняет, почему фотон не имеет массы, а бозоны W и Z очень тяжелые. Массы элементарных частиц и различия между электромагнетизмом (опосредованным фотоном) и слабым взаимодействием (опосредованным W- и Z-бозонами) имеют решающее значение для многих аспектов структуры микроскопической (и, следовательно, макроскопической) материи. В электрослабой теории бозон Хиггса порождает массы лептонов (электронов, мюонов и тау) и кварков. Поскольку бозон Хиггса массивен, он должен взаимодействовать сам с собой.

Поскольку бозон Хиггса - очень массивная частица и также почти сразу же распадается при создании, только ускоритель частиц очень высокой энергии может наблюдать и регистрировать его. Эксперименты , чтобы подтвердить и определить характер бозона Хиггса с помощью Большого адронного коллайдера (LHC) в ЦЕРН началось в начале 2010 года и не были выполнены в Fermilab «s Тэватрон до его закрытия в конце 2011 года математической непротиворечивости стандартной модели требует , чтобы любой механизм способные генерировать массы элементарных частиц, должны стать видимыми ^{[ требуется разъяснение ]} при энергиях выше1,4  ТэВ ; ^[25] поэтому LHC (предназначенный для столкновения двухПучки протонов с энергией 7 ТэВ ) был построен, чтобы ответить на вопрос, существует ли на самом деле бозон Хиггса. ^[26]

4 июля 2012 года два эксперимента на LHC ( ATLAS и CMS ) независимо друг от друга сообщили, что они обнаружили новую частицу с массой около125  ГэВ / c 2 (около 133 масс протонов, порядка10 × 10 ⁻²⁵  кг ), что «согласуется с бозоном Хиггса». ^{[27] [28] [29] [30] [31] [32]} 13 марта 2013 года было подтверждено, что это искомый бозон Хиггса. ^{[33] [34]}

Теоретические аспекты [ править ]

Построение лагранжиана Стандартной модели [ править ]

Технически квантовая теория поля обеспечивает математическую основу для Стандартной модели, в которой лагранжиан управляет динамикой и кинематикой теории. Каждый вид частиц описывается в терминах динамического поля , пронизывающего пространство-время . Построение Стандартной модели происходит в соответствии с современным методом построения большинства теорий поля: сначала постулируется набор симметрий системы, а затем записывается наиболее общий перенормируемый лагранжиан из его частицевого (полевого) содержимого, которое соблюдает эти симметрии.

Глобальная симметрия Пуанкаре постулируется для всех релятивистских теорий квантового поля. Он состоит из знакомой трансляционной симметрии , вращательной симметрии и инерциальной системы отсчета, центральных в специальной теории относительности . Локальная SU (3) × SU (2) × U (1) калибровочной симметрии является внутренняя симметрия , которая по существу определяет стандартную модель. Грубо говоря, три фактора калибровочной симметрии приводят к трем фундаментальным взаимодействиям. Поля попадают в разные представленияразличных групп симметрии Стандартной модели (см. таблицу). Записав наиболее общий лагранжиан, можно обнаружить, что динамика зависит от 19 параметров, численные значения которых устанавливаются экспериментально. Параметры сведены в таблицу (становится видимой после нажатия кнопки «показать») выше (примечание: масса Хиггса равна125 ГэВ , Хиггс собственной силы сцепления λ ~ ¹ / ₈ ).

Сектор квантовой хромодинамики [ править ]

Сектор квантовой хромодинамики (КХД) определяет взаимодействия между кварками и глюонами, который является калибровочной теорией Янга – Миллса с симметрией SU (3), порожденной T ^a . Поскольку лептоны не взаимодействуют с глюонами, на них этот сектор не влияет. Лагранжиан Дирака кварков, связанных с глюонными полями, имеет вид

${\ displaystyle {\ mathcal {L}} _ {\ text {QCD}} = \ sum _ {\ psi} {\ overline {\ psi}} _ {i} \ left (i \ gamma ^ {\ mu} ( \ partial _ {\ mu} \ delta _ {ij} -ig_ {s} G _ {\ mu} ^ {a} T_ {ij} ^ {a}) \ right) \ psi _ {j} - {\ frac { 1} {4}} G _ {\ mu \ nu} ^ {a} G_ {a} ^ {\ mu \ nu},}$

куда

ψ
_я- спинор Дирака кваркового поля, где i = {r, g, b} представляет цвет,

γ ^μ - матрицы Дирака ,

грамм^а
_μ- 8-компонентное ( ) SU (3) калибровочное поле,${\ Displaystyle а = 1,2, \ точки, 8}$

Т
_И.Я.- матрицы Гелл-Манна 3 × 3 , образующие группы цветов SU (3),

грамм^а
_μνпредставляет собой тензор напряженности глюонного поля ,

g _s - константа сильной связи.

Электрослабый сектор [ править ]

Электрослабый сектор - это калибровочная теория Янга – Миллса с группой симметрии U (1) × SU (2) _L ,

${\displaystyle {\mathcal {L}}_{\text{EW}}=\sum _{\psi }{\bar {\psi }}\gamma ^{\mu }\left(i\partial _{\mu }-g'{\tfrac {1}{2}}Y_{\text{W}}B_{\mu }-g{\tfrac {1}{2}}{\vec {\tau }}_{\text{L}}{\vec {W}}_{\mu }\right)\psi -{\tfrac {1}{4}}W_{a}^{\mu \nu }W_{\mu \nu }^{a}-{\tfrac {1}{4}}B^{\mu \nu }B_{\mu \nu },}$

куда

B _μ - калибровочное поле U (1),

Y _W - слабый гиперзаряд - генератор группы U (1),

W → _μ - 3-компонентное SU (2) калибровочное поле,

τ _L → - матрицы Паули - бесконечно малые образующие группы SU (2) - с индексом L, указывающим, что они действуют только на левые -хиральные фермионы,

g ' и g - константы связи U (1) и SU (2) соответственно,

${\displaystyle W^{a\mu \nu }}$( ) и - тензоры напряженности поля для слабого поля изоспина и слабого гиперзаряда.${\displaystyle a=1,2,3}$${\displaystyle B^{\mu \nu }}$

Обратите внимание, что добавление массовых членов фермионов в электрослабый лагранжиан запрещено, поскольку члены формы не соблюдают калибровочную инвариантность U (1) × SU (2) _L. Также невозможно добавить явные массовые члены для калибровочных полей U (1) и SU (2). Механизм Хиггса отвечает за генерацию масс калибровочных бозонов, а массы фермионов возникают в результате взаимодействий типа Юкавы с полем Хиггса.${\displaystyle m{\overline {\psi }}\psi }$

Сектор Хиггса [ править ]

В Стандартной модели поле Хиггса является комплексным скаляром группы SU (2) _L :

${\displaystyle \varphi ={\frac {1}{\sqrt {2}}}\left({\begin{array}{c}\varphi ^{+}\\\varphi ^{0}\end{array}}\right),}$

где верхние индексы + и 0 указывают электрический заряд ( Q ) компонентов. Слабый гиперзаряд ( Y _W ) обоих компонентов равен 1.

До нарушения симметрии лагранжиан Хиггса имеет вид

${\displaystyle {\mathcal {L}}_{\text{H}}=\varphi ^{\dagger }\left(\partial ^{\mu }-{\frac {i}{2}}\left(g'Y_{\text{W}}B^{\mu }+g{\vec {\tau }}{\vec {W}}^{\mu }\right)\right)\left(\partial _{\mu }+{\frac {i}{2}}\left(g'Y_{\text{W}}B_{\mu }+g{\vec {\tau }}{\vec {W}}_{\mu }\right)\right)\varphi -{\frac {\lambda ^{2}}{4}}\left(\varphi ^{\dagger }\varphi -v^{2}\right)^{2},}$

который с точностью до члена расходимости (т.е. после частичного интегрирования) также может быть записан как

${\displaystyle {\mathcal {L}}_{\text{H}}=\left|\left(\partial _{\mu }+{\frac {i}{2}}\left(g'Y_{\text{W}}B_{\mu }+g{\vec {\tau }}{\vec {W}}_{\mu }\right)\right)\varphi \right|^{2}-{\frac {\lambda ^{2}}{4}}\left(\varphi ^{\dagger }\varphi -v^{2}\right)^{2}.}$

Сектор Юкава [ править ]

Условия взаимодействия Юкавы :

${\displaystyle {\mathcal {L}}_{\text{Yukawa}}={\overline {U}}_{L}G_{u}U_{R}\varphi ^{0}-{\overline {D}}_{L}G_{u}U_{R}\varphi ^{-}+{\overline {U}}_{L}G_{d}D_{R}\varphi ^{+}+{\overline {D}}_{L}G_{d}D_{R}\varphi ^{0}+hc,}$

где G _{u, d} - матрицы констант Юкавы размером 3 × 3 , причем член ij определяет связь поколений i и j .

Фундаментальные взаимодействия [ править ]

Стандартная модель описывает три из четырех фундаментальных взаимодействий в природе; остается необъяснимой только гравитация. В Стандартной модели такое взаимодействие описывается как обмен бозонами между затронутыми объектами, такими как фотон для электромагнитной силы и глюон для сильного взаимодействия. Эти частицы называются переносчиками силы или частицами- посланниками . ^[35]

Тесты и прогнозы [ править ]

Стандартная модель предсказала существование W- и Z-бозонов , глюона , а также верхних и очаровательных кварков и предсказала многие из их свойств до того, как эти частицы были обнаружены. Предсказания были подтверждены экспериментально с хорошей точностью. ^[37]

Стандартная модель также предсказала существование бозона Хиггса , обнаруженного в 2012 году на Большом адронном коллайдере , в качестве его последней частицы. ^[38]

Проблемы [ править ]

Самосогласованность Стандартной модели (в настоящее время сформулированной как неабелева калибровочная теория, квантованная через интегралы по путям) математически не доказана. Хотя регуляризованные версии, полезные для приближенных вычислений (например, решеточная калибровочная теория ), существуют, неизвестно, сходятся ли они (в смысле элементов S-матрицы) в пределе, когда регулятор удаляется. Ключевым вопросом, связанным с согласованностью, является проблема существования Янга – Миллса и проблема разрыва между массами .

Эксперименты показывают, что нейтрино обладают массой , чего не допускала классическая Стандартная модель. ^[39] Чтобы учесть это открытие, классическая Стандартная модель может быть изменена, чтобы включить массу нейтрино.

Если кто-то настаивает на использовании только частиц Стандартной модели, это может быть достигнуто путем добавления неперенормируемого взаимодействия лептонов с бозоном Хиггса. ^[40] На фундаментальном уровне такое взаимодействие возникает в механизме качелей, где к теории добавляются тяжелые правые нейтрино. Это естественно для лево-правого симметричного расширения Стандартной модели ^{[41] [42]} и некоторых теорий великого объединения . ^[43] Пока новая физика появляется ниже или около 10 ¹⁴ ГэВ , массы нейтрино могут быть правильного порядка величины.

Теоретические и экспериментальные исследования пытались расширить Стандартную модель до единой теории поля или теории всего , полной теории, объясняющей все физические явления, включая константы. Недостатки Стандартной модели, которые мотивируют такие исследования, включают:

• Модель не объясняет гравитацию , хотя физическое подтверждение теоретической частицы, известной как гравитон , в определенной степени объясняет ее. Хотя в ней рассматриваются сильные и электрослабые взаимодействия, Стандартная модель не дает последовательного объяснения канонической теории гравитации, общей теории относительности , с точки зрения квантовой теории поля . Причина этого, помимо прочего, в том, что квантово-полевые теории гравитации обычно терпят неудачу, не достигнув планковского масштаба . Как следствие, у нас нет надежной теории для очень ранней Вселенной.
• Некоторые физики считают это специальным и неэлегантным, требующим 19 числовых констант, значения которых не связаны между собой и произвольны. ^[44] Хотя Стандартная модель в ее нынешнем виде может объяснить, почему нейтрино имеют массы, особенности массы нейтрино все еще неясны. Считается, что для объяснения массы нейтрино потребуются дополнительные 7 или 8 констант, которые также являются произвольными параметрами. ^[45]
• Механизм Хиггса порождает проблему иерархии, если какая-то новая физика (связанная с Хиггсом) присутствует на высоких энергетических масштабах. В этих случаях, чтобы слабый масштаб был намного меньше, чем масштаб Планка , требуется серьезная тонкая настройка параметров; Однако есть и другие сценарии, которые включают квантовую гравитацию, в которых такой тонкой настройки можно избежать. ^[46] Существуют также проблемы квантовой тривиальности , которые предполагают невозможность создания последовательной квантовой теории поля, включающей элементарные скалярные частицы. ^[47]
• Модель несовместима с появляющейся моделью космологии Лямбда-CDM . Разногласия включают отсутствие объяснения в Стандартной модели физики элементарных частиц наблюдаемого количества холодной темной материи (CDM) и ее вкладов в темную энергию , которые на много порядков слишком велики. Также трудно учесть наблюдаемое преобладание вещества над антивеществом ( асимметрия вещества / антивещества ). Изотропность и однородность видимой Вселенной на больших расстояниях , кажется, требуют подобного механизма космической инфляции , которая также будет представлять собой расширение стандартной модели.

В настоящее время ни одна предлагаемая теория всего не получила широкого признания или проверки.

См. Также [ править ]

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• Р. Ортер (2006). Теория почти всего: стандартная модель, невоспетый триумф современной физики . Плюм.
• Б.А. Шумм (2004). Вещи в глубине: захватывающая красота физики элементарных частиц . Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN 978-0-8018-7971-5.
• «Стандартная модель интерактивной графики по физике элементарных частиц» .

Вводные учебники [ править ]

• И. Эйчисон; А. Эй (2003). Калибровочные теории в физике элементарных частиц: практическое введение . Институт физики. ISBN 978-0-585-44550-2.
• В. Грейнер; Б. Мюллер (2000). Калибровочная теория слабых взаимодействий . Springer. ISBN 978-3-540-67672-0.
• GD Coughlan; Дж. Э. Додд; Б.М. Грипайос (2006). Идеи физики элементарных частиц: введение для ученых . Издательство Кембриджского университета.
• Ди-джей Гриффитс (1987). Введение в элементарные частицы . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-0-471-60386-3.
• Г.Л. Кейн (1987). Современная физика элементарных частиц . Книги Персея. ISBN 978-0-201-11749-3.

Учебники для продвинутых пользователей [ править ]

• TP Cheng; Л.Ф. Ли (2006). Калибровочная теория физики элементарных частиц . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-851961-4.Подчеркивает аспекты калибровочной теории Стандартной модели.
• Дж. Ф. Донохью; Э. Голович; Б. Р. Гольштейн (1994). Динамика стандартной модели . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-47652-2.Подчеркивает динамические и феноменологические аспекты Стандартной модели.
• Л. О'Рейфартей (1988). Групповая структура калибровочных теорий . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-34785-3.
• Нагасима, Йорикиё (2013). Физика элементарных частиц: основы стандартной модели, том 2 . Вайли. ISBN 978-3-527-64890-0. 920 страниц.
• Шварц, Мэтью Д. (2014). Квантовая теория поля и стандартная модель . Кембриджский университет. ISBN 978-1-107-03473-0. 952 страницы.
• Лангакер, Пол (2009). Стандартная модель и не только . CRC Press. ISBN 978-1-4200-7907-4. 670 страниц. Подчеркивает теоретико-групповые аспекты Стандартной модели.

Статьи журнала [ править ]

• Э.С. Аберс; Б.В. Ли (1973). «Калибровочные теории». Отчеты по физике . 9 (1): 1–141. Bibcode : 1973PhR ..... 9 .... 1A . DOI : 10.1016 / 0370-1573 (73) 90027-6 .
• М. Баак; и другие. (2012). "Электрослабое соответствие стандартной модели после открытия нового бозона на LHC". Европейский физический журнал C . 72 (11): 2205. arXiv : 1209.2716 . Bibcode : 2012EPJC ... 72.2205B . DOI : 10.1140 / epjc / s10052-012-2205-9 . S2CID  15052448 .
• Ю. Хаято; и другие. (1999). «Поиск распада протона через p → νK ⁺ в большом водяном черенковском детекторе». Письма с физическим обзором . 83 (8): 1529–1533. arXiv : hep-ex / 9904020 . Bibcode : 1999PhRvL..83.1529H . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.83.1529 . S2CID  118326409 .
• SF Novaes (2000). «Стандартная модель: введение». arXiv : hep-ph / 0001283 .
• Д. П. Рой (1999). «Основные составляющие материи и их взаимодействия - отчет о проделанной работе». arXiv : hep-ph / 9912523 .
• Ф. Вильчек (2004). «Вселенная - странное место». Nuclear Physics B: Proceedings Supplements . 134 : 3. arXiv : astro-ph / 0401347 . Bibcode : 2004NuPhS.134 .... 3W . DOI : 10.1016 / j.nuclphysbps.2004.08.001 . S2CID  28234516 .

Внешние ссылки [ править ]

• СМИ, относящиеся к Стандартной модели (физике) на Викискладе?

В Викицитатнике есть цитаты, относящиеся к: Стандартной модели

• Подкаст omega tau « Стандартная модель, подробно объясненный Джоном Эллисом из ЦЕРН ».
• « Стандартная модель » на веб-сайте ЦЕРН объясняет, как взаимодействуют основные строительные блоки материи, управляемые четырьмя фундаментальными силами.
• Физика элементарных частиц: стандартная модель , лекции Леонарда Сасскинда (2010).
• "Стандартная модель" на YouTube