O Modelo Padrão

Os conceitos e descobertas de incontáveis ​​físicos porque os anos 1930 levaram a um excelente entendimento da estrutura básica da matéria: tudo o que no espaço profundo é feito de um par de fundações padrão chamadas partículas fundamentais, governadas por quatro forças fundamentais. Nosso melhor entendimento de como essas partículas e três das forças se relacionam entre si, está encapsulado no Modelo Padrão da física de partículas. Desenvolvido no início dos anos 1970, ele esclareceu com eficiência quase todos os resultados teóricos e previu com precisão uma ampla gama de fenómenos. Com o tempo e com muitas experiências, a versão de critério desenvolveu-se como um conceito de física bem testado.

Partículas de matéria

Todas as questões ao nosso redor são feitas de partículas fundamentais, a base do problema. Esses fragmentos ocorrem em dois tipos fundamentais chamados quarks e leptões. Cada equipe inclui seis partículas, conectadas em conjuntos ou “gerações”. Os fragmentos mais leves e estáveis ​​constituem a geração inicial, enquanto os bits mais pesados ​​e menos estáveis ​​pertencem à segunda e à terceira gerações. Toda a matéria segura no universo é feita de bits pertencentes à primeira geração; fragmentos maiores decaem rapidamente para outros mais estáveis. Os seis quarks são pareados em três gerações, o “quark up” e o “quark down” desenvolvem a geração inicial, seguida pelo “quark beleza” e “quark estranho”, depois disso o “quark superior” e “inferior (ou beleza ) quark. Quarks também vêm em três “cores” diferentes e só se misturam para desenvolver objetos incolores. Os seis leptões são preparados de forma semelhante em três gerações — o “eletrão” e o “neutrino do eletrão”, o “múon” e o “neutrino do múon”, e o “tau” e o “neutrino do tau”. O eletrão, o múon e o tau têm um custo elétrico e uma grande massa, enquanto os neutrinos são eletricamente neutros e têm extremamente pouca massa.

Forças e bits portadores

Existem quatro forças fundamentais no local de trabalho no espaço profundo: a força forte, a força fraca, a força eletromagnética e a força gravitacional. Eles persuadem várias matrizes e têm várias estaminas. A gravidade é a mais suave, mas tem uma gama ilimitada. A pressão eletromagnética da mesma forma tem uma matriz infinita; no entanto, é frequentemente mais poderoso do que a gravidade. As forças suaves e fortes atuam sobre uma variedade concisa e controlam apenas no grau de partículas subatómicas. Apesar do nome, a força fraca é muito mais forte do que a gravidade, mas é sem dúvida a mais baixa das outras 3. A força forte, como o nome recomenda, é a maior de todas as quatro interações essenciais.

Três forças fundamentais surgem da troca de bits portadores de força, que pertencem a um grupo mais abrangente chamado “bósons”. Fragmentos de emissão transferem quantidades distintas de energia trocando bósons entre si. Cada pressão essencial tem o seu próprio bóson correspondente, o “gluão carrega a força forte”, a força eletromagnética é aceite pelo “fotão” e os “bósons W e Z” são responsáveis ​​pela pressão fraca. Embora ainda não tenha sido encontrado, o “gravitão” deve ser a porção de gravidade portadora de força correspondente. O modelo de critério inclui as pressões eletromagnéticas, fortes e fracas e todos os fragmentos dos seus prestadores de serviços e explica bem como essas pressões atuam em cada uma das partículas de matéria.

No entanto, uma das forças mais conhecidas na nossa vida quotidiana, a gravidade, não faz parte do projeto padrão, pois encaixar a gravidade de forma agradável nessa estrutura tem se mostrado um obstáculo desafiador. A teoria quântica utilizada para definir o micro-globo e a teoria geral da relatividade usada para descrever o macro-planeta são um desafio para combinar com uma estrutura solitária. Ninguém fez os dois matematicamente adequados no contexto do Modelo de Critério; felizmente para a física de partículas, no que diz respeito à pequena gama de bits, o efeito da gravidade é tão fraco a ponto de ser mínimo. Só quando a matéria está a granel, na capacidade do corpo humano ou da terra, por exemplo, surge o controlo da gravidade. Portanto, o Criterion Design ainda funciona bem, apesar da sua exclusão relutante de uma das forças fundamentais.

Até agora, ótimo, no entanto …

… Não é hora para os físicos encerrarem o dia agora. Embora o Desenho Padrão seja atualmente o melhor resumo, existe do mundo subatómico e não descreve a foto inteira. O conceito inclui apenas 3 das quatro pressões fundamentais, deixando de fora a gravidade. Também há questões importantes que não aborda, como “Qual é o problema sombrio?” ou “O que aconteceu com a antimatéria após o grande estrondo?”, “Por que existem três gerações de quarks e leptões com uma gama de massa tão variada?” e extra. O último é um fragmento chamado bóson de Higgs, um elemento vital do Modelo de Critério.

Em 4 de julho de 2012, os experiências ATLAS e CMS no Big Hadron Collider (LHC) do CERN anunciaram que cada um deles observou uma partícula totalmente nova na região de massa em torno de 126 GeV. Este artigo segue o bóson de Higgs; entretanto, será necessário mais trabalho para identificar o bóson de Higgs previsto pelo Projeto de Requisitos. Como sugerido na versão padrão, o bóson de Higgs é a indicação mais clara do sistema Brout-Englert-Higgs. Outros tipos de bósons de Higgs são previstos por várias outras teorias que ultrapassam o Projeto de Requisitos.

Em 8 de outubro de 2013, o prémio Nobel de Física foi concedido em conjunto a François Englert e Peter Higgs “pela descoberta teórica de um sistema que contribui para o nosso entendimento da origem da massa das partículas subatômicas, e que foi recentemente verificado com a exploração da partícula fundamental antecipada, pelos experimentos ATLAS e CMS no Huge Hadron Collider do CERN. ”

Portanto, embora a versão padrão explique com precisão os fenómenos dentro do seu nome de domínio, ela ainda está incompleta. Provavelmente é apenas uma parte de uma imagem maior que inclui uma nova física escondida nas profundezas do globo subatómico ou nos recessos escuros do espaço profundo. Mais informações sobre os experiências do LHC nos ajudarão a descobrir mais sobre esses itens ausentes.

Leia o artigo original no CERN.