Standart Model — hissəciklər fizikasına aid nəzəriyyədir. Standart Model (SM) fundamental qarşılıqlı təsir qüvvələrini və bu qüvvələrdə elementar hissəciklərin rolunu öyrənir.
Standart Model nəzəriyyəsinə görə Kainatdakı bütün materiya (kvarkların və leptonların aid olduqları hissəciklər ailəsi) yaranmışdır. Məsələn, proton iki yuxarı və bir aşağı kvarkdan ibarətdir.
Fermionlar bir birinə qarşılıqlı təsir qüvvələri vasitəsilə təsir edirlər. Məsələn, protonun ibarət olduğu kvarklar bir birilə güclü qüvvə (ingiliscə, strong force) adlanan təsirlə bağlıdırlar. Belə ki, güclü qüvvə protonu hissələrə bölünməyə qoymur.
Belə qarşılıqlı təsir qüvvələrinin sayı dörddür: elektromaqnetizm, qravitasiya, , . Bu qarşılıqlı təsir qüvvələri adlanan (fotonun da daxil olduğu hissəciklər qrupu) hissəciklərlə keçir (və ya daşınır). Məsələn, protonun hissələri arasındakı güclü qüvvə adlanan boson vasitəsilə keçir.
Standart Model nəzəriyyəsi hələ ki, üç qarşılıqlı təsir qüvvəsini əhatə edir: elektromaqnetizm, zəif nüvə qüvvəsi, güclü qüvvə.
Hissəciklərin təsnifatı
Standart Model nəzəriyyəsində hissəciklər aşağıdakı kimi təsnifatlanmışdır.
| materiya hissəcikləri |
qarşılıqlı təsir qüvvələri hissəcikləri |
||
| elementar fermionlar | mürəkkəb fermionlar |
elementar bosonlar | mürəkkəb bosonlar |
| leptonlar, kvarklar | protonlar, neytronlar, | foton, və bosonlar, və s. | , və s. |
Elementar fermionlar və elementar bosonlar birlikdə elementar hissəciklər qrupunu təşkil edirlər.
Mürəkkəb fermionlar () və mürəkkəb bosonlar () birlikdə qrupunu təşkil edirlər.
Məsələn, atomun nüvəsini təşkil edən proton və neytron və eləcə də onları bir birinə bağlı saxlayan adlı meson hadrondurlar.
Fermionlar
Fermionlar tabe olan hissəciklərdir. Elementar fermionlar leptonlar və kvarklardır. Mürəkkəb fermionlara misal kimi protonu və neytronu göstərmək olar. Bütün fermionlar kəsirlə ifadə olunan spinə malikdirlər, (1⁄2, 3⁄2,...).
Elementar fermionlar
| Leptonlar | Kvarklar | |||||||||||
| Ad | Simvol | Yük | Spin | Ad | Simvol | Yük | Spin | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Birinci nəsil | ||||||||||||
| elektron | e | −1 | 1⁄2 | yuxarı (up) | u | +2⁄3 | 1⁄2 | |||||
| elektron neytrino | νe | 0 | 1⁄2 | aşağı (down) | d | −1⁄3 | 1⁄2 | |||||
| İkinci nəsil | ||||||||||||
| myuon | μ | −1 | 1⁄2 | ovsun (charm) | c | +2⁄3 | 1⁄2 | |||||
| myuon neytrino | νμ | 0 | 1⁄2 | qəribə (strange) | s | −1⁄3 | 1⁄2 | |||||
| Üçüncü nəsil | ||||||||||||
| tau | τ | −1 | 1⁄2 | üst (top) | t | +2⁄3 | 1⁄2 | |||||
| tau neytrino | ντ | 0 | 1⁄2 | alt (bottom) | b | −1⁄3 | 1⁄2 | |||||
Bosonlar
Bosonlar tabe olan hissəciklərdir. Elementar bosonlarla yanaşı (məsələn, foton, qluon), mürəkkəb bosonlar da var (). Bütün bosonlar tam ədədli spinə malikdirlər (0, 1, 2,...)
Elementar bosonlar
| Ad | Kütlə | Yük | Spin |
|---|---|---|---|
| Foton γ | 0 | 0 | 1 |
| W— | 80.4 GeV/c2 | -1 | 1 |
| W+ | 80.4 GeV/c2 | 1 | 1 |
| Z | 91.187 GeV/c2 | 0 | 1 |
| Qluon g | 0 | 0 | 1 |
Qarşılıqlı təsir qüvvələri
Fundamental qarşılıqlı təsir qüvvələri və onların daşıyıcıları olan bosonlar aşağıdakılardan ibarətdir:
- Elektromaqnetizm qüvvəsinin daşıyıcısı fotondur. O kütləsiz hissəcikdir.
- daşıyıcıları +, − və neytral bosonlarıdır. Bu bosonlar kütləyə malikdirlər.
- daşıyıcıları . Səkkiz qluon məlumdur, onların hər biri kütləsizdir və yüksüzdür.
- Qravitasiya qüvvəsini izah edəcək əsaslı kvant nəzəriyyəsi hələ yoxdur. Lakin qravitasiyanı keçirən hipotetik qraviton (ingiliscə graviton) hissəciyi haqqında nisbilik nəzəriyyəsi vasitəsilə bəzi göstəricilər hesablanmışdır. Qraviton 2 spinə malik, kütləsiz hissəcik olmalıdır.
| Qarşılıqlı təsir sahəsi | Boson | Spin |
|---|---|---|
| Qravitasiya sahəsi | “Qravitonlar” (fərz edilir) | 2 |
| Zəif təsir sahəsi | W+, W−, Z hissəcikləri | 1 |
| Elektromaqnetik sahə | Fotonlar | 1 |
| Güclü təsir sahəsi | Qluonlar | 1 |
Qarşılıqlı təsir qüvvəsinin davranışını öyrənən ilkin nəzəriyyə (KED) idi (quantum electrodynamics — QED) ki, bu nəzəriyyə elektromaqnetik təsiri yüksək dəqiqliklə araşdırırdı. Həmin nəzəriyyə zəif nüvə qüvvəsinin nəzərə alınması ilə genişləndirildi. Daha sonra isə fiziklər kvarklar arasındakı qarşılıqlı təsiri, yəni güclü nüvə təsirini öyrənmək üçün KED nəzəriyyəsi əsasında (KXD) nəzəriyyəsini yaratdılar (quantum chromodynamics — QCD).
1967-ci ildə Pakistanlı fizik və Amerikalı fizik -in (Vaynberq) bir birindən asılı olmadan apardıqları tədqiqatlardan aydın oldu ki, elektromaqnetik və zəif nüvə qüvvələri bir birilə sıx əlaqəlidir. A. Salam və S. Weinberg iki fundamental qüvvə arasındakı bu əlaqəni riyazi formulalarla ifadə etdilər. Onların nəzəriyyəsi 1970-ci ildə (Qlaşou) tərəfindən ümumiləşdirildi və bununla da nəzəriyyəsi yarandı. Bu nəzəriyyənin hər üç yaradıcısı 1979-cu ildə Nobel mükafatına layiq görüldülər.
Beləliklə Standart Modelin özəyini iki nəzəriyyə - elektrozəif qarşılıqlı təsir və kvant xromodinamikası nəzəriyyələri təşkil edir.
Son dövrlərdə aparılan tədqiqatlar göstərir ki, dörd qüvvəni əhatə edən ümumi nəzəriyyənin yaradılması yaxın gələcəkdə baş tuta bilər.
Həmçinin bax
İstinadlar
- ↑ W.N. Cottingham, D.A.Greenwood. . . 2007. ISBN 978-0-521-85249-4.
- ↑ J. Gribbin. . . 1999. ISBN 0-684-85578-X.
- B. Martin. Nuclear and Particle Physics: An Introduction. . 2011. ISBN 978-0-470-74274-7.
- E. Gregersen. The Britannica Guide to Particle Physics. . 2011. ISBN 978-1-61530-382-3.
- . . 2014-07-06 tarixində . İstifadə tarixi: 2013-03-15.
- . . 2012-04-28 tarixində . İstifadə tarixi: 2013-03-15.
Xarici keçidlər
- The Particle Adventure
- 2010-04-12 at the Wayback Machine (ing.)