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  • 1 # 刺頭小李

    通俗而言,粒子物理的標準模型是自從湯姆遜發現電子,至上世紀七十年代弱電統一及量子色動力學QCD建立時所達到的理論體系,它的核心內容是:1)物質基本粒子都是費來子,即三代輕子與三代夸克,2)力的傳播子都是玻色子,分別為光子、W+與W-及Z玻色子、8個膠子,3)除引力之外相互作用力都是規範場理論,4)弱電可以統一成一種相互作用,由格拉肖-薩拉姆-溫伯格完成,4)QCD具有漸進自由的獨特性質,由格羅斯-威爾切克-波利策共同發現,5)上帝之子希格斯玻色子也於2012年在LHC中被找到。

    但標準模型有著明確的重大缺陷,主要表現為:1)自由引數多達二十餘個,而且對引數依賴性高得難以令人置信,2)粒子的三代及靜止質量無法理論計算,3)”等級問題”:為何引力如此之弱?為何希格斯子質量如此之小?4)中微子振盪實驗證明了中微子具有微小的質量,5)強力與弱電沒有實現大統一GUT,等等

    所以後標準模型的粒子物理才是當今物理的前沿,比如:超對稱、額外維、弦與膜、圈量子引力、暗物質與暗能量。

  • 2 # 科學黑洞

    全稱為“粒子物理標準模型”,基於量子力學和狹義相對論的結合-量子場論。

    這個模型有什麼作用哪?

    自然界有四大基本作用裡:強力、弱力、電磁力,科學家知道它們的作用效果,但是如何從本質上去詮釋它們哪?這就需要粒子物理標準模型了,簡單的說這個模型就是從本質上去詮釋這四種相互作用力(引力目前除外)。對於物質的基本組成大多數人瞭解的就是分子,再細一點就是原子或者是質子、中子。而組成中子、質子一類的還有更基本的粒子,這些粒子也屬於標準模型中的組成了。

    標準粒子模型中有62種基本粒子(其中引力子尚未被發現證實)

    1.費米子:有半整數的自旋(如1/2,3/2,5/2等),包含了所有的物質粒子,是構成物質的原材料。包括輕子(電子類)12種、夸克類(6味×3色×正反粒子)36種,共48種 。

    2.規範玻色子:有整數的自旋(如0,1,2等),主要是傳遞作用力的粒子共14種(其中引力子尚未被證實)

    圖:表格中沒有引力子,總數61個

    目前關於引力的本質解釋是廣義相對論的時空彎曲,而量子力學卻沒有辦法像解釋其他三種作用力一樣解釋引力。這也是兩大理論的矛盾點之一,而弦論中的M理論主張的11維宇宙時空可以很好的融合量子力學和相對論,M理論可能有機會角逐萬物理論的寶座。

    關於這個粒子物理標準模型最簡單的理解就是:我們眼睛看到的物質,身體感受到的作用力這些都算作宏觀上的,那麼粒子物理標準模型就是微觀上的量子解釋。

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