Primjeri fizičkih sistema predstavljenih modelima čestica. Potkopao temelje fizike čestica. Epilog: Smrt zvijezda

Nema smisla nastaviti raditi istu stvar i očekivati drugačije rezultate.

Albert Einstein

Standardni model (elementarne čestice)(engleski) Standardni model elementarnih čestica) - teorijska konstrukcija koja ne odgovara prirodi, koja opisuje jednu od komponenti elektromagnetskih interakcija umjetno razdvojenih na elektromagnetsku interakciju, imaginarne slabe i hipotetičke jake interakcije svih elementarnih čestica. Standardni model ne uključuje gravitaciju.

Prvo, mala digresija. Teorija polja elementarnih čestica, koja djeluje u okviru NAUKE, oslanja se na temelje koje je dokazala FIZIKA:

klasična elektrodinamika,
kvantna mehanika,
Zakoni održanja su osnovni zakoni fizike.

Ovo je fundamentalna razlika između naučnog pristupa koji koristi teorija polja elementarnih čestica - prava teorija mora striktno djelovati u okviru zakona prirode: to je ono što je NAUKA.

Korištenje elementarnih čestica koje ne postoje u prirodi, izmišljanje fundamentalnih interakcija koje ne postoje u prirodi ili zamjena interakcija koje postoje u prirodi fantastičnim, ignoriranje zakona prirode, vršenje matematičkih manipulacija na njima (stvarajući privid nauke) - ovo je dio BAJKI koje se maskiraju u nauku. Kao rezultat toga, fizika je skliznula u svijet matematičkih bajki. Vilinski kvarkovi sa fantastičnim gluonima, fantastičnim gravitonima i bajkama iz "kvantne teorije" (date kao stvarnost) već su se našli u udžbenicima fizike - hoćemo li prevariti djecu? Zagovornici poštene Nove fizike pokušali su se tome oduprijeti, ali snage nisu bile jednake. I tako je bilo sve do 2010. godine prije pojave teorija polja elementarnih čestica, kada je borba za preporod FIZIKA-NAUKA prešla na nivo otvorenog sučeljavanja između istinske naučne teorije i matematičkih bajki koje su preuzele vlast u fizici mikrosvijeta (i ne samo).

Slika je preuzeta sa svjetske Wikipedije

Prvobitno, kvarkovni model hadrona su nezavisno predložili Gellmann i Zweig 1964. godine i bio je ograničen na samo tri hipotetička kvarka i njihove antičestice. To je omogućilo da se tačno opiše spektar elementarnih čestica poznat u to vrijeme, bez uzimanja u obzir leptona, koji se nisu uklapali u predloženi model i stoga su prepoznati kao elementarni, zajedno s kvarkovima. Cijena za to bila je uvođenje frakcionih električnih naboja koji ne postoje u prirodi. Zatim, s razvojem fizike i primanjem novih eksperimentalnih podataka, model kvarka je postupno rastao, transformirao se, prilagođavajući se novim eksperimentalnim podacima, da bi se na kraju pretvorio u Standardni model. - Zanimljivo je da sam četiri godine kasnije, 1968., počeo da radim na ideji koja je 2010. dala čovečanstvu Teoriju polja elementarnih čestica, a 2015. Teoriju gravitacije elementarnih čestica, poslavši mnoge matematičke priče o fizici drugu polovinu u arhivu istorije razvoja fizike dvadesetog veka, uključujući i ovaj.

1 Osnovne odredbe Standardnog modela elementarnih čestica

Pretpostavlja se da se sva materija sastoji od 12 osnovnih fermionskih čestica: 6 leptona (elektron, mion, tau lepton, elektronski neutrino, mionski neutrino i tau neutrino) i 6 kvarkova (u, d, s, c, b, t).

Tvrdi se da kvarkovi učestvuju u jakom, slabom i elektromagnetskom (sa razumijevanjem kvantna teorija) interakcije; nabijeni leptoni (elektron, mion, tau-lepton) - u slabim i elektromagnetnim; neutrino - samo u slaboj interakciji.

Pretpostavlja se da sve tri vrste interakcija nastaju kao posljedica činjenice da je naš svijet simetričan u odnosu na tri tipa mjernih transformacija.

Navodi se da su čestice-nosioci interakcija koje uvodi model:

8 gluona za hipotetičku jaku interakciju (grupa simetrije SU(3));
3 teška kalibarska bozona (W ± -bozon, Z 0 -bozon) za hipotetičku slabu interakciju (grupa simetrije SU(2));
1 foton za elektromagnetnu interakciju (grupa simetrije U(1)).

Tvrdi se da hipotetička slaba sila može pomiješati fermione iz različitih generacija, što dovodi do nestabilnosti svih osim najlakših čestica, kao i do efekata kao što su CP kršenje i hipotetičke neutrine oscilacije.

2 Standardni model i fundamentalne interakcije

U stvarnosti, u prirodi postoje sljedeće vrste fundamentalnih interakcija, kao i fizička polja koja im odgovaraju:

Prisustvo u prirodi drugih stvarno postojećih fundamentalnih fizičkih polja, osim konačno fantastičnih polja (polja kvantne "teorije": gluon, Higgsovo polje i an.), fizika nije utvrdila (ali u matematici ih može biti koliko god želite ). Postojanje u prirodi hipotetičke jake i hipotetičke slabe interakcije postulirane kvantnom teorijom - nije dokazano, a opravdava se samo željama Standardnog modela. Ove hipotetičke interakcije su samo nagađanja. - U prirodi postoje nuklearne sile, koje se svode na (stvarno postojeće u prirodi) elektromagnetske interakcije nukleona u atomskim jezgrima, ali je nestabilnost elementarnih čestica određena prisustvom kanala raspada i odsustvom zabrane sa strane. zakona prirode, i nema nikakve veze sa fantastičnom slabom interakcijom.

Nije dokazano postojanje u prirodi ključnih elemenata Standardnog modela: kvarkova i gluona. Ono što u eksperimentima neki fizičari tumače kao tragove kvarkova - dozvoljava druga alternativna tumačenja. Priroda je tako uređena da se broj hipotetičkih kvarkova podudara s brojem stajaćih valova naizmjeničnog elektro magnetsko polje unutar elementarnih čestica. - Ali u prirodi ne postoji frakcioni električni naboj, jednak naboju hipotetički kvarkovi. Čak se i veličina dipolnog električnog naboja ne poklapa sa veličinom imaginarnog električnog naboja fiktivnih kvarkova. I kao što razumete Bez kvarkova, standardni model ne može postojati..

Iz činjenice da je 1968. godine, u eksperimentima duboko neelastičnog rasejanja na Stanfordskom linearnom akceleratoru (SLAC), potvrđeno da protoni imaju unutrašnju strukturu, i da se sastoje od tri objekta (dva u- i jedan d-kvark - ali ovo NIJE dokazano), koje je kasnije Richard Feynman u okviru svog partonskog modela (1969.) nazvao partonima, može se izvući još jedan zaključak - u eksperimentima su uočeni stajaći valovi talasnog naizmjeničnog elektromagnetnog polja čiji se broj antičvorova tačno poklapa. sa brojem fantastičnih kvarkova (partona) . A hvalisava izjava svjetske Wikipedije da "totalnost trenutnih eksperimentalnih činjenica ne dovodi u pitanje valjanost modela" je lažna.

3 Standardni model i gauge bozoni

Postojanje kalibarskih bozona u prirodi nije dokazano - to su samo pretpostavke kvantne teorije. (W ± -bozoni, Z 0 -bozon) su obični vektorski mezoni isti kao i D-mezoni.
Kvantna teorija trebala je nosioce interakcija koje je pretpostavila. Ali pošto takvih u prirodi nije bilo, uzet je najpogodniji od bozona i pripisana je sposobnost da budu nosioci potrebne hipotetičke interakcije.

4 Standardni model i gluoni

Činjenica je da se kod hipotetičkih gluona Standardni model pokazao sramotnim.

Podsjetimo što je gluon - to su hipotetičke elementarne čestice odgovorne za interakcije hipotetičkih kvarkova. razgovor matematički jezik, gluoni se nazivaju vektorski gauge bozoni odgovorni za hipotetičku jaku interakciju boja između hipotetičkih kvarkova u kvantnoj hromodinamici. U ovom slučaju, pretpostavlja se da hipotetički gluoni sami nose naboj boja i stoga nisu samo nosioci hipotetičkih jakih interakcija, već i sami učestvuju u njima. Hipotetički gluon je kvant vektorsko polje u kvantnoj hromodinamici, nema masu mirovanja i ima jedinični spin (kao foton). Osim toga, hipotetički gluon je vlastita antičestica.

Dakle, tvrdi se da gluon ima jedinični spin (kao foton) i da je njegova vlastita antičestica. - Dakle: prema kvantnoj mehanici i klasičnoj elektrodinamici (i teoriji polja elementarnih čestica, koja je uspjela da ih natjera da rade zajedno za zajednički rezultat), koja je odredila spektar elementarnih čestica u prirodi - da imaju jedinični spin (poput foton) i biti antičestica samoj sebi, samo jedna elementarna čestica u prirodi je foton, ali je već zauzeta elektromagnetnim interakcijama. Sve ostale elementarne čestice sa jediničnim spinom su vektorski mezoni i njihova pobuđena stanja, ali to su potpuno različite elementarne čestice, od kojih svaka ima svoju antičesticu.

A ako se prisjetimo da svi vektorski mezoni imaju masu mirovanja različitu od nule (posledicu nenulte vrijednosti kvantnog broja L teorije polja), onda nijedan od vektorskih mezona (čestice sa cjelobrojnim spinom) kao nevjerojatan gluon će na bilo koji način odgovarati. Pa, NEMA više elementarnih čestica sa jediničnim okretom u prirodi. U prirodi može postojati složeni sistemi, koji se sastoji od parnog broja leptona, ili bariona! Ali životni vijek takvih formacija elementarnih čestica bit će mnogo kraći od vijeka života fantastičnog Higgsovog bozona - odnosno vektorskog mezona. Stoga se hipotetički gluoni ne mogu naći u prirodi, bez obzira koliko se traga za njima i koliko milijardi eura ili dolara se troši na traženje fantastičnih čestica. A ako se negdje čuje izjava o njihovom otkriću, to NEĆE odgovarati stvarnosti.

Stoga u prirodi nema mjesta za gluone.. Stvoriti bajku o snažnoj interakciji, umjesto o onima koje stvarno postoje u prirodi nuklearne snage, po analogiji sa elektromagnetskom interakcijom, "Kvantna teorija" i "Standardni model", sigurni u svoju nepogrešivost, doveli su se u ćorsokak. - Dakle, možda je vrijeme da prestanete i prestanete vjerovati u matematičke BAJKE.

5 Standardni model i zakon održanja energije

Implementacija interakcija elementarnih čestica kroz razmjenu virtuelnih čestica direktno krši zakon održanja energije i bilo kakve matematičke manipulacije zakonima prirode u nauci su neprihvatljive. Priroda i virtuelni svet matematike su dvoje oko svijeta: stvarno i izmišljeno - svijet matematičkih bajki.

Gluoni - hipotetički nosioci hipotetičke snažne interakcije hipotetičkih kvarkova, koji imaju nevjerovatnu sposobnost stvaranja novih gluona ni iz čega (iz vakuuma) (vidi ograničenje članka), otvoreno zanemaruju zakon održanja energije.

Na ovaj način, standardni model je u suprotnosti sa zakonom održanja energije.

6 Standardni model i elektromagnetizam.

Standardni model je, nesvjesno, bio prisiljen prepoznati prisustvo konstantnih dipolnih električnih polja u elementarnim česticama, čije postojanje potvrđuje teorija polja elementarnih čestica. Tvrdeći da se elementarne čestice sastoje od hipotetičkih kvarkova, koji su (prema Standardnom modelu) nosioci električnog naboja, Standardni model je tako prepoznao prisustvo protona unutra, osim područja sa pozitivnim električni naboj postoje i regije s negativnim električnim nabojem, te prisustvo para regija sa suprotnim električnim nabojem u električno "neutralnom" neutronu. Iznenađujuće, veličine električnih naboja ovih područja gotovo su se poklapale sa veličinama električnih naboja koji proizlaze iz teorije polja elementarnih čestica.

Tako je Standardni model uspio prilično dobro opisati unutrašnje električne naboje neutralnih i pozitivno nabijenih bariona, ali kod negativno nabijenih bariona došlo je do neuspjeha. Budući da negativno nabijeni hipotetički kvarkovi imaju naboj od –e/3, potrebna su tri negativno nabijena kvarka da bi se dobio ukupan naboj od –e, a dipolno električno polje analogno električnom polju protona neće raditi. Naravno, mogli bi se koristiti antikvarkovi, ali tada bi se umjesto bariona dobio antibarion. Dakle, "uspjeh" Standardnog modela u opisivanju električnih polja bariona bio je ograničen samo na neutralne i pozitivno nabijene barione.

Ako pogledate hipotetičku strukturu kvarka mezona sa nultim spinom, onda se električna dipolna polja dobijaju samo za neutralne mezone, a za nabijene mezone, električno dipolno polje se ne može stvoriti iz dva hipotetička kvarka - naelektrisanja NE dopuštaju. Dakle, kada se opisuju električna polja mezona sa nultim spinom, dobija se samo standardni model električna polja neutralni mezoni. I ovdje su se veličine električnih naboja dipolnih područja gotovo poklapale sa veličinama električnih naboja koji proizlaze iz teorije polja elementarnih čestica.

Ali postoji još jedna grupa elementarnih čestica zvanih vektorski mezoni - to su mezoni sa jediničnim spinom, u kojima svaka čestica nužno ima svoju antičesticu. Eksperimentatori su ih već počeli otkrivati u prirodi, ali Standardni model, da se ne bi bavio njihovom strukturom, radije označava neke od njih kao nosioce interakcija koje je sam izmislio (spin je jednak jedan - to vam treba) . Ovdje je standardni model dobio samo električna polja neutralnih mezona, jer se broj kvarkova nije mijenjao (njihovi spinovi su jednostavno rotirani tako da se ne oduzimaju, već sabiraju).
Hajde da sumiramo međurezultat. Uspjeh Standardnog modela u opisivanju strukture električnih polja elementarnih čestica pokazao se polovičnim. Razumljivo je: uklapanje na jednom mjestu ispuzalo je s neusklađenošću na drugom mjestu.

Sada u vezi sa masama hipotetičkih kvarkova. Ako zbrojimo mase hipotetičkih kvarkova u mezonima ili barionima, dobićemo mali procenat mase mirovanja elementarne čestice. Posljedično, čak iu okviru Standardnog modela, unutar elementarnih čestica postoji masa nekvarkove prirode, koja je mnogo veća od ukupne vrijednosti masa svih njenih hipotetičkih kvarkova. Prema tome, izjava Standardnog modela da se elementarne čestice sastoje od kvarkova NIJE tačna. Unutar elementarnih čestica postoje moćniji faktori od hipotetičkih kvarkova, koji stvaraju glavnu vrijednost gravitacijske i inercijalne mase elementarnih čestica. Teorijom polja elementarnih čestica zajedno sa teorijom gravitacije elementarnih čestica utvrđeno je da se iza svega toga krije talasno polarizovano naizmenično elektromagnetno polje koje stvara valna svojstva elementarnih čestica, što određuje njihovo statističko ponašanje i, naravno, kvantnu mehaniku.

Još jedan trenutak. Zašto u vezanom sistemu od dvije čestice (kvarkova) sa polucijelim spinom, spinovi čestica moraju nužno biti antiparalelni (potreba za tim u Standardnom modelu da bi se dobio spin mezona još nije zakon prirode). Spinovi čestica u interakciji mogu biti i paralelni i tada dobijete duplikat mezona, ali sa jednim spinom i malo drugačijom masom mirovanja, koju priroda prirodno nije stvorila - ne mari za potrebe Standarda. Model sa svojim bajkama. Fizika poznaje interakciju, sa spin-orijentisanom zavisnošću - to su interakcije magnetnih polja, koje kvantna "teorija" tako ne voli. To znači da ako hipotetički kvarkovi postoje u prirodi, onda su njihove interakcije magnetne (naravno, ne sjećam se fantastičnih gluona) - te interakcije stvaraju privlačne sile za čestice s antiparalelnim magnetskim momentima (a samim tim i antiparalelnim spinovima, ako vektori magnetskog moment i spin su paralelni) i ne dozvoljavaju stvaranje vezanog stanja para čestica sa paralelnim magnetnim momentima (paralelna orijentacija spinova), jer se tada privlačne sile pretvaraju u iste sile odbijanja. Ali ako je energija veze para magnetnih momenata određene vrijednosti (0,51 MeV za π ± i 0,35 MeV za π 0), tada u magnetnim poljima samih čestica postoji (približno) red veličine više energije, a samim tim i odgovarajuća masa - elektromagnetna masa konstantnog magnetnog polja.

Priznavši prisustvo dipolnih električnih polja u elementarnim česticama, Standardni model je zaboravio na magnetna polja elementarnih čestica čije je postojanje eksperimentalno dokazano, a vrijednosti magnetnih momenata elementarnih čestica su mjerene pomoću visok stepen tačnosti.

Nedosljednosti između Standardnog modela i magnetizma jasno su vidljive na primjeru pi-mezona. Dakle, hipotetički kvarkovi imaju električne naboje, što znači da imaju i konstantno električno polje, a imaju i konstantno magnetsko polje. Prema zakonima klasične elektrodinamike, koji još nisu poništeni, ova polja imaju unutrašnju energiju, a time i masu koja toj energiji odgovara. Dakle, ukupna magnetna masa konstantnih magnetnih polja para hipotetičkih kvarkova nabijenih π ± -mezona je 5,1 MeV (od 7,6 MeV), a za π 0 -mezone 3,5 MeV (od 4 MeV). Dodajmo ovoj masi električnu masu konstantnih električnih polja elementarnih čestica, jer je i ona različita od nule. Kako se linearne dimenzije naboja smanjuju, energija ovih polja stalno raste, a vrlo brzo dolazi trenutak kada svih 100% unutrašnja energija hipotetički kvarkovi su koncentrisani u svojim konstantnim elektromagnetnim poljima. Tada za sam kvark ostaje odgovor: NIŠTA, što tvrdi teorija polja elementarnih čestica. A navodno uočeni "tragovi hipotetičkih kvarkova" pretvaraju se u tragove stajaćih valova naizmjeničnog elektromagnetnog polja, što zapravo i jesu. Ali postoji jedna karakteristika: stojeći talasi talasnog naizmeničnog elektromagnetnog polja, ono što standardni model daje kao „kvarkove“, ne mogu da stvaraju konstantna električna i magnetna polja koja imaju elementarne čestice). Tako dolazimo do zaključka da u prirodi NEMA kvarkova, a elementarne čestice se sastoje od valovito polariziranog naizmjeničnog elektromagnetnog polja, kao i konstantnih električnih i magnetskih dipolnih polja povezanih s njim, što tvrdi Field teorija elementarnih čestica.

Sa vrijednostima mase, Standardni model je utvrdio da svi pi-mezoni imaju zaostalu unutrašnju energiju, što je u skladu sa podacima Teorije polja elementarnih čestica o talasnom naizmjeničnom elektromagnetnom polju sadržanom unutar elementarnih čestica. Ali ako više od (95-97)% unutrašnje energije elementarnih čestica nije kvarkovske prirode i koncentrisano je u talasnom naizmeničnom elektromagnetskom polju, a preostale (3-5)% se pripisuje hipotetičkim kvarkovima, (80 -90)% je koncentrisano u konstantnim električnim i magnetskim poljima elementarnih čestica, onda neutemeljena tvrdnja da se te elementarne čestice sastoje od kvarkova koji se ne nalaze u prirodi izgleda SMEŠNO, čak i u okviru samog Standardnog modela.

Kvarkov sastav protona u Standardnom modelu pokazao se još žalosnijim. Ukupna vrijednost mase 2 u-kvarka i jednog d-kvarka je 8,81 MeV, što je manje od 1 posto mase mirovanja protona (938,2720 MeV). Odnosno, 99 posto protona ima nešto što stvara njegovu glavnu gravitacijsku i inercijsku masu zajedno sa nuklearnim silama i to NIJE povezano s kvarkovima, ali nama, uz upornost dostojnu bolje primjene, nastavljamo pričati pseudonaučnu priču da proton se navodno sastoji od kvarkova koji nikada nisu pronađeni u prirodi, uprkos svim utrošenim naporima i finansijskim sredstvima, i žele da vjerujemo u ovu prevaru. - Matematika je u stanju da sastavi bilo koju BAJKU i predstavi je kao "najviše" dostignuće "nauke". Pa, ako koristite nauku, onda prema proračunima polja protona koristeći teoriju polja, njegovo konstantno električno polje sadrži energiju od 3,25 MeV, a ostatak energije za masu hipotetičkih kvarkova je posuđen iz mnogo snažnije konstantno magnetsko polje protona, koje stvara njegove nuklearne sile.

7 Standardni model i teorija polja elementarnih čestica

Teorija polja elementarnih čestica poriče postojanje kvarkova i gluona koji se ne nalaze u prirodi, poriče postojanje hipotetičkih jakih i slabih interakcija (postuliranih kvantnom teorijom) i korespondencije unitarna simetrija stvarnost.
Tau lepton je pobuđeno stanje miona, a njegov neutrino je pobuđeno stanje mionskog neutrina.
(W ± -bozoni, Z 0 -bozon) su obični vektorski mezoni i nisu nosioci interakcija povezanih sa zanemarivanjem zakona održanja energije, kao i drugih zakona prirode.
Foton postoji u prirodi samo u stvarnom stanju. Virtuelno stanje elementarnih čestica je matematička manipulacija zakonima prirode.
Nuklearne sile se uglavnom svode na interakcije magnetnih polja nukleona u bliskoj zoni.
Razlozi raspadanja nestabilnih elementarnih čestica zasnivaju se na prisustvu kanala raspadanja i zakonima prirode. Elementarna čestica, poput atoma ili njegovog jezgra, teži stanju sa najnižom energijom - samo su njene mogućnosti različite.
Takozvane "neutrinske oscilacije", odnosno reakcije, zasnovane su na razlici u njihovim masama mirovanja, što dovodi do raspada težeg mionskog neutrina. Općenito, fantastična transformacija jedne elementarne čestice u drugu je u suprotnosti sa zakonima elektromagnetizma i zakonom održanja energije. - Različite vrste neutrina imaju različite skupove kvantni brojevi, usled čega su oni elektromagnetna polja razlikuju, imaju različitu vrijednost ukupne unutrašnje energije, a shodno tome i različitu vrijednost mase mirovanja. Nažalost, matematička manipulacija zakonima prirode postala je norma za teorije bajki i fizičke modele u 20. vijeku.

8 čestica u fizici očima svjetske Wikipedije početkom 2017

Ovako izgledaju čestice u fizici sa stanovišta svjetske Wikipedije:

Preklopio sam nekoliko boja na ovu sliku, koja se predstavlja kao stvarnost, jer joj treba dopuna. Zelena boja naglašava ono što je istina. Ispalo je malo, ali ovo je SVE što se smatra pouzdanim. Svetlija boja ističe ono što je i u prirodi, ali pokušavaju da nam to upunu kao nešto drugo. Pa, sve bezbojne kreacije su iz svijeta BAJKI. A sada sami dodaci:

Činjenicu da u prirodi NEMA kvarkova - ne žele da znaju pristalice samog Standardnog modela, provlačeći nam svima nove BAJKE da "potkrepe" nevidljivost kvarkova u eksperimentima.
Od osnovnih stanja Leptona, prema Teoriji polja elementarnih čestica, u prirodi postoji samo elektron sa mionom sa odgovarajućim neutrinima i antičesticama. Vrijednost spina tau leptona, jednaka 1/2, još uvijek ne znači da ova čestica pripada osnovnim stanjima leptona - oni jednostavno imaju iste spinove. Pa, broj pobuđenih stanja za svaku elementarnu česticu je jednak beskonačnosti - posljedica teorije polja elementarnih čestica. Eksperimentatori su već počeli da ih otkrivaju i otkrili su mnoga pobuđena stanja drugih elementarnih čestica, osim tau leptona, ali ni sami to još nisu shvatili. Pa, činjenica da će se nekima Field teorija elementarnih čestica, kao kost u grlu, tolerirati, a još bolje ako ponovo nauče.
U prirodi NEMA gauge bozona - u prirodi postoje samo elementarne čestice sa jediničnim spinom: to su fotonski i vektorski mezoni (koje vole da promiču kao nosioce fantastičnih interakcija, na primjer, "slabe" interakcije) sa svojim pobuđenim stanjima , kao i prvo pobuđeno stanje mezona.
Nevjerojatni Higgsovi bozoni su u suprotnosti s teorijom gravitacije elementarnih čestica. Mi smo pod krinkom Higsovog bozona koji pokušava da raznese vektorski mezon.
Fundamentalne čestice NE postoje u prirodi - samo elementarne čestice postoje u prirodi.
Superpartneri su također iz svijeta BAJKI, kao i druge hipotetičke fundamentalne čestice. Danas se u bajke ne može slijepo vjerovati, bez obzira na ime autora. Možete izmisliti bilo koju česticu: Diracov "magnetski monopol", Planckovu česticu, parton, različite vrste kvarkovi, duhovi, "sterilne" čestice, graviton (gravitino)... - to je samo NULA dokaza. - Ne obraćajte pažnju na bilo kakvu pseudonaučnu lutku, izdatu za dostignuća nauke.
U prirodi postoje složene čestice, ali to nisu barioni, hiperoni i mezoni. - Ovo su atomi. atomska jezgra, joni i molekuli barionske materije, kao i jedinjenja elektronskih neutrina koje u ogromnim količinama emituju zvijezde.
Prema teoriji polja elementarnih čestica, u prirodi treba da postoje grupe bariona sa različitim vrijednostima polucijelog spina: 1/2, 3/2, 5/2, 7/2, .... eksperimentatori su uspjeli u otkrivanju bariona s velikim okretima.
Mezoni se dijele na jednostavne (sa nultim spinom) sa svojim pobuđenim stanjima (povijesno nazvanim rezonancijama) i na vektorske (sa cjelobrojnim spinom). Fizika je već počela da otkriva vektorske mezone u prirodi, uprkos nedostatku primetnog interesovanja za njih među eksperimentatorima.
Kratkotrajni umjetno stvoreni egzotični atomi, u kojima je elektron zamijenjen drugom, masivnijom elementarnom česticom - ovo je iz svijeta "fizičara koji se zabavljaju". I njima nije mjesto u mega svijetu.
U prirodi nema egzotičnih hadrona, jer NEMA jake interakcije u prirodi (već jednostavno postoje nuklearne sile, a to su različiti pojmovi), pa stoga u prirodi nema hadrona, pa ni onih egzotičnih.

Možete izmisliti bilo koju česticu kao oslonac za pseudo-teoriju, a onda to proći kao trijumf "nauke", samo priroda ne brine o tome.

Danas je to jasno NEMOGUĆE je vjerovati informacijama o elementarnim česticama koje se nalaze na svjetskoj Wikipediji. Zaista pouzdanim eksperimentalnim informacijama dodali su neutemeljene tvrdnje apstraktnih teorijskih konstrukcija, predstavljajući se kao najveća dostignuća nauke, a u stvarnosti obične matematičke BAJKE. Svjetska Wikipedia je pregorjela na slijepom povjerenju u informacije izdavačkih kuća koje zarađuju na nauci, primaju članke za objavljivanje za novac autora - zato se objavljuju oni koji imaju novca, umjesto onih koji imaju ideje koje razvijaju NAUKU. Ovo se dešava kada su naučnici gurnuti u stranu u globalnoj Wikipediji, a sadržaj članaka NE kontrolišu stručnjaci. Pristalice matematičkih bajki borbu protiv njihovih dogmi prezirno nazivaju "alternativizmom", zaboravljajući da je početkom 20. vijeka sama fizika mikrokosmosa nastala kao alternativa tada prevladavajućim zabludama. Proučavajući mikrokosmos, fizika je otkrila mnogo novih stvari, ali uz prave eksperimentalne podatke, niz apstraktnih teorijskih konstrukcija se izlio i u fiziku, proučavajući nešto svoje i predstavljajući se kao najveće dostignuće nauke. Možda u virtuelnom svijetu stvorenom ovim teorijskim konstrukcijama funkcioniraju "zakoni prirode" koje su oni izmislili, ali fizika proučava samu prirodu i njene zakone, a matematičari se mogu zabavljati koliko god žele. Danas Fizika 21. veka samo pokušava da se očisti od zabluda i prevara 20. veka.

9 Standardni model i uklapanje u stvarnost

Teoretičari struna, uspoređujući ga sa standardnim modelom i zalažući se za teoriju struna, tvrde da standardni model ima 19 slobodnih parametara koji odgovaraju eksperimentalnim podacima.

Nešto im nedostaje. Kada se standardni model još zvao kvark model, za njega su bila dovoljna samo 3 kvarka. Ali kako se razvijao, Standardni model je trebao povećati broj kvarkova na 6 (donji, gornji, čudni, šarmantni, ljupki, istiniti), a svaki hipotetički kvark je također bio obdaren s tri boje (r, g, b) - mi dobiti 6 * 3 =18 hipotetičkih čestica. Također su trebali dodati 8 gluona, koji su morali biti obdareni jedinstvenom sposobnošću zvanom "zatvaranje". 18 vilinskih kvarkova plus 8 vilinskih gluona, za koje također nije bilo mjesta u prirodi - ovo je već 26 izmišljenih objekata, osim 19 slobodnih parametara. – Model je rastao s novim fiktivnim elementima kako bi se uklopio u nove eksperimentalne podatke. Ali uvođenje boja za vilinske kvarkove nije bilo dovoljno, a neki su već počeli govoriti o složenoj strukturi kvarkova.

Transformacija kvarkovog modela u Standardni model je proces prilagođavanja stvarnosti, kako bi se izbjegao neizbježni kolaps, koji vodi do pretjeranog rasta Lagranžiana:

I bez obzira na to kako se Standardni model gradi novim "sposobnostima", iz ovoga neće postati naučni - osnova je lažna.

10 Fizika 21. stoljeća: Standardni model - sažetak

Standardni model (elementarnih čestica) je samo hipotetička konstrukcija koja ne korelira dobro sa stvarnošću, bez obzira na to kako je prilagođena:

Simetrija našeg svijeta u odnosu na tri tipa kalibarskih transformacija nije dokazana;
Kvarkovi se u prirodi ne nalaze ni pri jednoj energiji - U prirodi NEMA kvarkova;
Gluoni uopšte ne mogu postojati u prirodi.;
Postojanje slabe interakcije u prirodi nije dokazano, a prirodi to nije potrebno;
Snažna sila je izmišljena umjesto nuklearnih sila (stvarno postojećih u prirodi);
Virtuelne čestice su u suprotnosti sa zakonom održanja energije- osnovni zakon prirode;
Postojanje gauge bozona u prirodi nije dokazano - jednostavno postoje bozoni u prirodi.

Nadam se da jasno vidite: na kojim temeljima je izgrađen standardni model.

Nije pronađeno, nije dokazano itd. to ne znači da još nije pronađen i još nije dokazan – to znači da nema dokaza o postojanju ključnih elemenata Standardnog modela u prirodi. Dakle, standardni model se zasniva na lažnoj osnovi koja ne odgovara prirodi. Stoga je standardni model zabluda u fizici. Pristalice Standardnog modela žele da ljudi nastave vjerovati u priče Standardnog modela ili će morati ponovo učiti. Oni jednostavno ignorišu kritiku Standardnog modela, predstavljajući svoje mišljenje kao rešenje nauke. Ali kada se zablude u fizici nastavljaju replicirati, uprkos njihovoj nedosljednosti koju je dokazala nauka, zablude u fizici se pretvaraju u prevaru u fizici.

Glavni pokrovitelj Standardnog modela, zbirke nedokazanih matematičkih pretpostavki (jednostavno rečeno, zbirka matematičkih BAJKA, ili prema Ajnštajnu) takođe se može pripisati zabludama u fizici: skup ludih ideja izmišljenih od nekoherentnih isječaka misli") pod nazivom "Kvantna teorija", koja ne želi da računa sa osnovnim zakonom prirode - zakonom održanja energije. Sve dok kvantna teorija nastavlja da selektivno uzima u obzir zakone prirode i bavi se matematičkim manipulacijama, njena dostignuća teško da će se pripisati naučnim.Naučna teorija mora striktno djelovati u okviru zakona prirode, ili da dokazuje netačnost takvih, inače će biti izvan granica nauke.

Svojevremeno je Standardni model imao određenu pozitivnu ulogu u akumulaciji eksperimentalnih podataka o mikrosvijetu - ali tom vremenu je došao kraj. Pa, budući da su eksperimentalni podaci dobiveni i dalje se dobivaju korištenjem Standardnog modela, postavlja se pitanje njihove pouzdanosti. Sastav kvarka otkrivenih elementarnih čestica nema nikakve veze sa stvarnošću. - Dakle, eksperimentalni podaci dobijeni korištenjem Standardnog modela trebaju dodatnu provjeru, izvan okvira modela.

U dvadesetom veku su se velike nade polagale u Standardni model, predstavljan je kao najveće dostignuće nauke, ali je dvadeseti vek završio, a sa njim i vreme dominacije u fizici još jedne matematičke bajke, izgrađene na lažnim temeljima. , pod nazivom: "Standardni model elementarnih čestica". Danas zabludu Standardnog modela NE primjećuju oni koji to NE žele primijetiti.

Vladimir Gorunovich

Nedavno otkriće tima naučnika predvođenih Joaquimom Mathiasom po prvi put je ozbiljno uzdrmalo temelje moderne fizike čestica, odnosno Standardni model. Istraživači su uspjeli predvidjeti nestandardnu varijantu raspada čestice B-mezona, koju ovaj model ne uzima u obzir. Štaviše, skoro odmah su njihove pretpostavke eksperimentalno potvrđene.

Treba napomenuti da posljednjih godina fizičari koji se bave proučavanjem elementarnih čestica sve češće govore da je ova disciplina već postala premala u okvirima svima poznatog Standardnog modela. Zaista, mnoge pojave su već registrovane, koje je teško objasniti u njegovim okvirima. Na primjer, ovaj model ne može predvidjeti koje čestice mogu sačinjavati tamnu materiju, a također ne daje odgovor na pitanje koje muči naučnike već duže vrijeme – zašto u našem Univerzumu ima više materije nego antimaterije (barion asimetrija). A erzionsko tumačenje procesa hladne transmutacije jezgara, o kojem smo pisali ne tako davno, takođe nadilazi "radnju" istog Standardnog modela.

Ipak, svejedno, većina fizičara se i dalje pridržava ovog posebnog načina objašnjavanja misteriozne životne sredine elementarnih čestica. Djelomično zbog činjenice da do sada niko nije stvorio ništa bolje, dijelom zbog toga što većina predviđanja Standardnog modela još uvijek ima eksperimentalnu potvrdu (što se ne može reći za alternativne hipoteze). Štaviše, donedavno se u eksperimentima nisu mogla naći ozbiljna odstupanja od ovog modela. Međutim, ne izgleda da se to dogodilo tako davno. To bi moglo značiti rođenje potpuno nove teorije fizike čestica, u kojoj će trenutni Standardni model izgledati kao poseban slučaj, baš kao što Newtonova teorija univerzalne gravitacije izgleda kao poseban slučaj gravitacije u okviru opšte teorije relativnosti.

Sve je počelo činjenicom da je međunarodna grupa fizičara predvođena Joaquimom Mathiasom napravila nekoliko predviđanja o tome kakva bi odstupanja u vjerovatnoći raspada B-mezona mogla odstupiti od Standardnog modela i ukazati na novu fiziku. Da vas podsjetim da je B-mezon čestica koja se sastoji od b-kvarka i d-antikvarka. Prema odredbama Standardnog modela, ova čestica se može raspasti na mion (negativno nabijenu česticu, zapravo vrlo težak elektron) i antimion, iako vjerovatnoća takvog događaja nije velika. Međutim, prošle godine na konferenciji u Kjotu, fizičari koji rade na Velikom hadronskom sudaraču izvijestili su da su uspjeli popraviti tragove takvog raspada (i to s vjerovatnoćom koja je teoretski predviđena).

Matijasova grupa smatrala je da bi ovaj mezon trebao da se raspadne nešto drugačije - na par miona i do sada nepoznatu česticu K*, koja se gotovo odmah raspada na kaon i pion (dva lakša mezona). Važno je napomenuti da su naučnici izvestili o rezultatima svog istraživanja 19. jula na sastanku Evropskog fizičkog društva, a sledeći govornik od onih koji su govorili na ovom događaju (to je bio fizičar Nicolas Serra iz LHCb kolaboracije iz Velikog hadrona Collider) izvijestio je da je njegova grupa uspjela popraviti tragove takvih kvarova. Štaviše, eksperimentalni rezultati grupe Serra gotovo su se u potpunosti poklopili sa odstupanjima predviđenim u izvještaju dr. Matthiasa i njegovih koautora!

Zanimljivo je da fizičari ove rezultate procjenjuju sa statističkom značajnošću od 4,5σ, što znači da je pouzdanost opisanog događaja vrlo, vrlo visoka. Da vas podsjetim da se eksperimentalni dokazi od tri σ smatraju rezultati od značajnog značaja, a pet σ se smatra dobro utvrđenim otkrićem - to je vrijednost značaja koja je pripisana rezultatima prošlogodišnjih eksperimenata, koji su konačno pronašli tragove o postojanju Higsovog bozona.

Ipak, sam dr. Matijas smatra da još ne treba žuriti sa zaključcima. „Da bismo potvrdili ove rezultate, dodatni teorijske studije, kao i nova mjerenja. Međutim, ako su naši zaključci zaista tačni, suočit ćemo se s prvom direktnom potvrdom postojanja nove fizike – teorije općenitije od općeprihvaćenog Standardnog modela. Ako je Higgsov bozon konačno dozvolio da se slagalica Standardnog modela sastavi, onda bi ovi rezultati mogli biti prvi komad nove slagalice - gdje veća veličina“, kaže naučnik.

„Pitamo se zašto bi grupa talentovanih i posvećenih ljudi svoj život posvetila jurnjavi za tako malim objektima da se ne mogu ni videti? Zapravo, na časovima fizičara čestica manifestuje se ljudska radoznalost i želja da saznamo kako funkcioniše svet u kojem živimo.” Sean Carroll

Ako se još uvijek bojite fraze kvantna mehanika i još uvijek ne znate šta je standardni model - dobrodošli u mačku. U svojoj publikaciji pokušaću da objasnim osnove što jednostavnije i jasnije. kvantni svijet, kao i fiziku elementarnih čestica. Pokušaćemo da otkrijemo koje su glavne razlike između fermiona i bozona, zašto kvarkovi imaju tako čudna imena i na kraju, zašto su svi bili toliko željni da pronađu Higsov bozon.

od čega smo napravljeni?

Pa, naše putovanje u mikrokosmos ćemo započeti jednostavnim pitanjem: od čega se sastoje objekti oko nas? Naš svijet, poput kuće, sastoji se od mnogo malih cigli, koje, kada se na poseban način spoje, stvaraju nešto novo, ne samo u izgled, ali i u pogledu njegovih svojstava. Zapravo, ako ih pažljivo pogledate, vidjet ćete da nema toliko različitih tipova blokova, jednostavno se svaki put povezuju jedni s drugima na različite načine, formirajući nove forme i fenomene. Svaki blok je nedjeljiva elementarna čestica, o kojoj će biti riječi u mojoj priči.

Na primjer, uzmimo neku supstancu, neka to bude drugi element periodnog sistema Mendeljejeva, inertni gas, helijum. Kao i druge supstance u svemiru, helijum se sastoji od molekula, koje zauzvrat nastaju vezama između atoma. Ali u ovom slučaju, za nas je helijum malo poseban jer je samo jedan atom.

Od čega se sastoji atom?

Atom helija se pak sastoji od dva neutrona i dva protona, koji čine atomsko jezgro, oko kojeg se okreću dva elektrona. Najzanimljivije je da je jedino apsolutno nedjeljivo ovdje elektron.

Zanimljiv trenutak kvantnog svijeta

Kako manje masa elementarne čestice, the više ona zauzima prostor. Upravo iz tog razloga elektroni, koji su 2000 puta lakši od protona, zauzimaju mnogo više prostora od jezgra atoma.

Neutroni i protoni pripadaju grupi tzv hadrona(čestice podložne jakoj interakciji), a da budemo još precizniji, barioni.

Hadroni se mogu podijeliti u grupe
Barioni, koji se sastoje od tri kvarka

Mezoni, koji se sastoje od para: čestica-antičestica

Neutron je, kao što mu ime govori, neutralno nabijen i može se podijeliti na dva niža kvarka i jedan gornji kvark. Proton, pozitivno nabijena čestica, podijeljen je na jedan donji kvark i dva gore kvark.

Da, da, ne šalim se, stvarno se zovu gornji i donji. Čini se da bismo, kada bismo otkrili gornji i donji kvark, pa čak i elektron, uz njihovu pomoć mogli opisati cijeli Univerzum. Ali ova izjava bi bila veoma daleko od istine.

Glavni problem je u tome što čestice moraju na neki način komunicirati jedna s drugom. Kada bi se svijet sastojao samo od ovog trojstva (neutrona, protona i elektrona), tada bi čestice jednostavno letjele kroz ogromna prostranstva svemira i nikada se ne bi skupljale u veće formacije, poput hadrona.

Fermioni i bozoni

Prilično davno, naučnici su izmislili zgodan i koncizan oblik predstavljanja elementarnih čestica, nazvan standardni model. Ispada da su sve elementarne čestice podijeljene na fermioni, od kojih se sastoji sva materija, i bozoni koji nose različite vrste interakcije između fermiona.

Razlika između ovih grupa je vrlo jasna. Činjenica je da, prema zakonima kvantnog svijeta, fermionima je potreban prostor za preživljavanje, dok njihovi kolege, bozoni, mogu lako živjeti jedan iznad drugog u trilionima.

Fermioni

Grupa fermiona, kao što je već spomenuto, stvara vidljivu materiju oko nas. Šta god da vidimo, bilo gdje, kreiraju fermioni. Fermioni se dijele na kvarkovi, koji snažno međusobno djeluju i zarobljeni su unutar složenijih čestica poput hadrona, i leptons, koji slobodno postoje u svemiru nezavisno od svojih parnjaka.

Kvarkovi dijele se u dvije grupe.

Vrhunski tip. Up kvarkovi, sa nabojem od +23, uključuju: up, šarm i prave kvarkove
Niži tip. Kvarkovi donjeg tipa, sa nabojem od -13, uključuju: down, čudne i šarm kvarkove

Istiniti i ljupki su najveći kvarkovi, dok su gore i dolje najmanji. Zašto su kvarkovi dobili tako neobična imena, tačnije, "ukusi", još uvijek je predmet kontroverzi naučnika.

Leptoni takođe su podeljeni u dve grupe.

Prva grupa, sa nabojem od "-1", uključuje: elektron, mion (teža čestica) i tau čestica (najmasivnija)
Druga grupa, sa neutralnim nabojem, sadrži: elektronski neutrino, mionski neutrino i tau neutrino

Neutrino je mala čestica materije, koju je gotovo nemoguće otkriti. Njegov naboj je uvijek 0.

Postavlja se pitanje hoće li fizičari pronaći još nekoliko generacija čestica koje će biti još masivnije od prethodnih. Teško je na to odgovoriti, ali teoretičari vjeruju da su generacije leptona i kvarkova ograničene na tri.

Ne nalazite nikakve sličnosti? I kvarkovi i leptoni podijeljeni su u dvije grupe, koje se međusobno razlikuju po jedinici naboja? Ali o tome kasnije...

Bozoni

Bez njih, fermioni bi letjeli oko svemira u neprekidnom toku. Ali razmjenjujući bozone, fermioni govore jedni drugima neku vrstu interakcije. Sami bozoni ne stupaju u interakciju jedni s drugima.

Interakcija koju prenose bozoni je:

elektromagnetna, čestice - fotoni. Ove čestice bez mase prenose svjetlost.
jaka nuklearna, čestice su gluoni. Uz njihovu pomoć, kvarkovi iz jezgre atoma se ne raspadaju na zasebne čestice.
Slabo nuklearno, čestice - W i Z bozoni. Uz njihovu pomoć, fermioni se prenose masom, energijom i mogu se pretvoriti jedni u druge.
gravitacioni , čestice - gravitoni. Izuzetno slaba sila na skali mikrokosmosa. Postaje vidljiv samo na supermasivnim tijelima.

Rezerva o gravitacionoj interakciji.
Postojanje gravitona još nije eksperimentalno potvrđeno. Oni postoje samo u obliku teorijske verzije. U standardnom modelu, u većini slučajeva, oni se ne uzimaju u obzir.

To je sve, standardni model je sastavljen.

Nevolje su tek počele

Uprkos veoma lepom prikazu čestica na dijagramu, ostaju dva pitanja. Odakle čestice dobijaju svoju masu i šta je Higgsov bozon, koji se izdvaja od ostalih bozona.

Da bismo razumjeli ideju korištenja Higgsovog bozona, moramo se okrenuti kvantnoj teoriji polja. Jednostavno rečeno, može se tvrditi da se cijeli svijet, cijeli Univerzum, ne sastoji od najsitnijih čestica, već od mnogo različitih polja: gluonskog, kvarkovog, elektronskog, elektromagnetnog, itd. U svim ovim poljima se konstantno javljaju neznatne fluktuacije. Ali najjače od njih doživljavamo kao elementarne čestice. Da, i ova teza je vrlo kontroverzna. Sa stanovišta korpuskularno-valnog dualizma, isti objekat mikrokosmosa u različitim situacijama se ponaša kao val, ponekad kao elementarna čestica, ovisi samo o tome kako je fizičaru koji posmatra proces pogodnije modelirati situaciju .

Higgsovo polje

Ispostavilo se da postoji takozvano Higsovo polje, čiji prosek ne želi da ide na nulu. Kao rezultat, ovo polje pokušava uzeti neku konstantnu vrijednost različitu od nule u cijelom Univerzumu. Polje čini sveprisutnu i konstantnu pozadinu, zbog čega se Higsov bozon pojavljuje kao rezultat jakih fluktuacija.
I upravo zahvaljujući Higgsovom polju čestice su obdarene masom.
Masa elementarne čestice zavisi od toga koliko je jaka u interakciji sa Higsovim poljem stalno lete unutar njega.
I upravo zbog Higgsovog bozona, tačnije zbog njegovog polja, standardni model ima toliko sličnih grupa čestica. Higsovo polje je primoralo stvaranje mnogih dodatnih čestica, poput neutrina.

Rezultati

Ono što mi je rečeno je najpovršnije razumijevanje prirode Standardnog modela i zašto nam je potreban Higsov bozon. Neki naučnici se i dalje duboko u sebi nadaju da je čestica pronađena 2012. koja izgleda kao Higsov bozon na LHC-u bila samo statistička greška. Na kraju krajeva, Higgsovo polje razbija mnoge od prekrasnih simetrija prirode, čineći proračune fizičara još zbunjujućim.
Neki čak vjeruju da Standardni model živi posljednje godine zbog svoje nesavršenosti. Ali to nije eksperimentalno dokazano, a standardni model elementarnih čestica ostaje valjan primjer genija ljudske misli.

Sva materija se sastoji od kvarkova, leptona i čestica - nosilaca interakcija.

Standardni model danas se zove teorija koja najbolje odražava naše razumijevanje izvornog materijala od kojeg je svemir izvorno izgrađen. Također opisuje kako se materija formira od ovih osnovnih komponenti, te sile i mehanizme interakcije između njih.

Sa strukturne tačke gledišta, elementarne čestice koje čine atomska jezgra ( nukleoni), i općenito sve teške čestice - hadrona (barioni i mezoni) - sastoje se od još jednostavnijih čestica, koje se obično nazivaju fundamentalnim. U ovoj ulozi su zaista fundamentalni primarni elementi materije kvarkovi, čiji je električni naboj jednak 2/3 ili –1/3 jediničnog pozitivnog naboja protona. Najčešći i najlakši kvarkovi se nazivaju top i niže i označavaju, respektivno, u(sa engleskog gore) i d(dolje). Ponekad se zovu proton i neutron kvarka zbog činjenice da se proton sastoji od kombinacije uud i neutron udd. Najviši kvark ima naelektrisanje 2/3; niže - negativni naboj-1/3 . Budući da se proton sastoji od dva gore i jednog dolje kvarka, a neutron se sastoji od jednog gore i dva dolje kvarka, možete sami provjeriti da je ukupni naboj protona i neutrona striktno jednak 1 i 0, i pobrinite se da Standardni model adekvatno opisuje stvarnost u ovome. Druga dva para kvarkova su dio egzotičnijih čestica. Kvarkovi iz drugog para se nazivaju očarana - c(od očarani) i čudno - s(od čudno). Treći par je tačno - t(od istina, ili na engleskom. tradicije top) i predivno - b(od ljepota, ili na engleskom. tradicije dnu) kvarkovi. Gotovo sve čestice predviđene Standardnim modelom i koje se sastoje od različitih kombinacija kvarkova već su eksperimentalno otkrivene.

Drugi građevinski set se sastoji od cigli tzv leptons. Najčešći od leptona - odavno nam je poznat elektron, koji je dio strukture atoma, ali ne sudjeluje u nuklearnim interakcijama, jer je ograničen na međuatomske. Pored njega (i njegove uparene antičestice tzv pozitron) leptoni uključuju teže čestice - mion i tau lepton sa njihovim antičesticama. Pored toga, svakom leptonu je dodeljena sopstvena nenaelektrisana čestica sa nultom (ili praktično nultom) masom mirovanja; takve čestice se nazivaju elektron, mion ili taon neutrino.

Dakle, leptoni, kao i kvarkovi, takođe formiraju tri "porodična para". Takva simetrija nije promakla pažljivim očima teoretičara, ali za nju još nije ponuđeno uvjerljivo objašnjenje. Kako god bilo, kvarkovi i leptoni su osnovni gradivni blokovi univerzuma.

Da biste razumjeli drugu stranu medalje - prirodu sila interakcije između kvarkova i leptona - morate razumjeti kako moderni teorijski fizičari tumače sam koncept sile. U tome će nam pomoći analogija. Zamislite dva čamca koji veslaju na suprotnim kursevima na rijeci Cam u Cambridgeu. Jedan veslač je iz velikodušnosti odlučio da počasti kolegu šampanjcem i, kada su jedrili jedan pored drugog, bacio mu je punu bocu šampanjca. Kao rezultat zakona održanja količine kretanja, kada je prvi veslač bacio bocu, kurs njegovog čamca je odstupio od pravolinijskog kursa u suprotnom smjeru, a kada je drugi veslač uhvatio bocu, njegov zamah se prenio na njega, i drugi čamac je također skrenuo s pravolinijskog kursa, ali u suprotnom smjeru. Tako su, kao rezultat razmjene šampanjca, oba broda promijenila smjer. Prema zakonima Njutnove mehanike, to znači da je došlo do interakcije sila između čamaca. Ali čamci nisu došli u direktan kontakt jedan s drugim, zar ne? Ovdje oboje vidimo vizualno i intuitivno razumijemo da je silu interakcije između čamaca prenio nosilac impulsa - boca šampanjca. Fizičari bi to nazvali nosilac interakcije.

Potpuno isto kao interakcije sila između čestica nastaju razmjenom čestica-nosilaca ovih interakcija. Zapravo, razlikujemo fundamentalne sile interakcije između čestica samo utoliko što različite čestice djeluju kao nosioci ovih interakcija. Postoje četiri takve interakcije: jaka(ovo je ono što drži kvarkove unutar čestica), elektromagnetna, slab(što dovodi do nekog oblika radioaktivnog raspada) i gravitacioni. Nosioci jake interakcije boja su gluoni, koji nemaju ni masu ni električni naboj. Ovu vrstu interakcije opisuje kvantna kromodinamika. Elektromagnetna interakcija nastaje razmjenom kvanta elektromagnetno zračenje, koji se zovu fotoni i takođe lišen mase . Slaba interakcija se, naprotiv, prenosi masivnom vektor ili mjerni bozoni, koji su "teži" 80-90 puta više od protona - u laboratorijskim uslovima prvi put su otkriveni tek početkom 1980-ih. Konačno, gravitaciona interakcija se prenosi razmjenom ne-samo-mase gravitoni- ovi posrednici još nisu eksperimentalno otkriveni.

U okviru Standardnog modela objedinjene su prve tri vrste fundamentalnih interakcija koje se više ne razmatraju odvojeno, već se smatraju trima različitim manifestacijama sile jedne prirode. Da se vratimo na analogiju, pretpostavimo da je još jedan par veslača, prolazeći jedni pored drugih na River Camu, razmijenio ne bocu šampanjca, već samo čašu sladoleda. Od toga će i čamci skrenuti sa kursa u suprotnim smjerovima, ali znatno slabije. Spoljašnjem promatraču može se činiti da su u ova dva slučaja između čamaca djelovale različite sile: u prvom slučaju došlo je do izmjene tekućine (predlažem da ne uzimamo u obzir bocu, jer većinu nas zanima njen sadržaj ), au drugom - čvrsto tijelo (sladoled). Zamislite sada da je tog dana u Kembridžu bila ljetna vrućina rijetka za sjeverna mjesta, a sladoled se otopio u letu. Odnosno, neko povećanje temperature je dovoljno da se shvati da, zapravo, interakcija ne zavisi od toga da li tečno ili čvrsto telo deluje kao njegov nosilac. Jedini razlog zašto smo mislili da između čamaca djeluju različite sile je taj što je nosač sladoleda bio drugačiji po izgledu, jer je temperatura bila preniska da bi se otopio. Podignite temperaturu - i sile interakcije će izgledati vizuelno ujedinjene.

Sile koje djeluju u Univerzumu također se spajaju pri visokim energijama (temperaturama) interakcije, nakon čega ih je nemoguće razlikovati. Prvo ujedinite se(ovako se obično naziva) slab nuklearni i elektromagnetna interakcija. Kao rezultat, dobijamo tzv elektroslaba interakcija uočeno čak iu laboratoriji pri energijama koje razvijaju moderni akceleratori čestica. U ranom svemiru, energije su bile toliko visoke da u prvih 10-10 sekundi nakon Velikog praska nije postojala linija između slabih nuklearnih i elektromagnetnih sila. Tek nakon što je prosječna temperatura Univerzuma pala na 10 14 K, sve četiri interakcije sila koje se danas promatraju odvojile su se i poprimile moderan oblik. Dok je temperatura bila iznad ove oznake, djelovale su samo tri fundamentalne sile: jake, kombinovane elektroslabe i gravitacijske interakcije.

Objedinjavanje elektroslabe i jake nuklearne interakcije događa se na temperaturama reda 10 27 K. U laboratorijskim uslovima takve energije su trenutno nedostižne. Najmoćniji moderni akcelerator - Veliki hadronski sudarač koji je trenutno u izgradnji na granici Francuske i Švicarske - moći će ubrzati čestice do energija koje su samo 0,000000001% potrebne za kombinovanje elektroslabih i jakih nuklearnih interakcija. Tako da ćemo, vjerovatno, morati još dugo čekati na eksperimentalnu potvrdu ove asocijacije. U modernom Univerzumu nema takvih energija, međutim, u prvih 10–35 od njegovog postojanja, temperatura Univerzuma je bila iznad 10 27 K, a u Univerzumu su djelovale samo dvije sile - electrostrong i gravitacionu interakciju. Teorije koje opisuju ove procese nazivaju se "Teorije velikog ujedinjenja" (GUT). TVO nije moguće direktno testirati, ali oni također daju određena predviđanja o procesima koji se odvijaju pri nižim energijama. Do danas su sva predviđanja GUT-a za relativno niske temperature i energije eksperimentalno potvrđena.

Dakle, standardni model, u generaliziranom obliku, je teorija strukture Univerzuma, u kojoj se materija sastoji od kvarkova i leptona, a jake, elektromagnetne i slabe interakcije između njih opisane su teorijama velikog ujedinjenja. Takav model očigledno nije potpun jer ne uključuje gravitaciju. Vjerovatno će se na kraju razviti potpunija teorija ( cm. Univerzalne teorije), a danas je standardni model najbolje od onoga što imamo.

"Elementi"

Kako glupo ime za najtačniju naučnu teoriju poznatu čovečanstvu. Više od četvrtine Nobelove nagrade u fizici prošlog veka nagrađivani su radovi koji su direktno ili indirektno povezani sa Standardnim modelom. Njeno ime je, naravno, takvo da za nekoliko stotina rubalja možete kupiti poboljšanje. Svaki teoretski fizičar bi više volio "nevjerovatnu teoriju gotovo svega", što, u stvari, i jeste.

Mnogi se sjećaju uzbuđenja među naučnicima i u medijima koje je izazvalo otkriće Higsovog bozona 2012. godine. Ali njegovo otkriće nije bilo iznenađenje ili niotkuda – obilježilo je pedesetu godišnjicu niza pobjeda Standardnog modela. Uključuje sve fundamentalne sile osim gravitacije. Svaki pokušaj da se to opovrgne i pokaže u laboratoriji da ga treba potpuno preraditi - a bilo ih je mnogo - nije uspio.

Ukratko, standardni model odgovara na ovo pitanje: od čega je sve napravljeno i kako se sve drži zajedno?

Najmanji građevinski blokovi

Fizičari vole jednostavne stvari. Žele sve razbiti do same suštine, pronaći najosnovnije građevne blokove. Uradite to sa stotinama hemijski elementi nije tako lako. Naši preci su vjerovali da se sve sastoji od pet elemenata - zemlje, vode, vatre, zraka i etra. Pet je mnogo lakše nego sto osamnaest. I takođe pogrešno. Sigurno znate da se svijet oko nas sastoji od molekula, a molekule od atoma. Hemičar Dmitrij Mendeljejev je to shvatio 1860-ih i predstavio atome u tabeli elemenata koja se danas uči u školama. Ali ovih hemijskih elemenata ima 118. Antimon, arsen, aluminijum, selen... i još 114.

1932. godine naučnici su znali da se svi ovi atomi sastoje od samo tri čestice - neutrona, protona i elektrona. Neutroni i protoni su usko povezani jedni s drugima u jezgri. Elektroni, hiljadama puta lakši od njih, kruže oko jezgra brzinom bliskom brzini svjetlosti. Fizičari Planck, Bohr, Schrödinger, Heisenberg i drugi uveli su novu nauku - kvantna mehanika- objasniti ovaj pokret.

Bilo bi sjajno stati tamo. Postoje samo tri čestice. Čak je lakše od pet. Ali kako se drže zajedno? Negativno nabijene elektrone i pozitivno nabijene protone drže zajedno sile elektromagnetizma. Ali protoni se skupljaju u jezgru i njihovi pozitivni naboji bi ih trebali odgurnuti. Čak ni neutralni neutroni neće pomoći.

Šta povezuje ove protone i neutrone? "Božanska intervencija"? Ali čak bi i božansko biće imalo problema da prati svaki od 1080 protona i neutrona u svemiru, držeći ih snagom volje.

Proširivanje zoološkog vrta čestica

U međuvremenu, priroda očajnički odbija da zadrži samo tri čestice u svom zoološkom vrtu. Čak četiri, jer trebamo uzeti u obzir foton, česticu svjetlosti koju je opisao Ajnštajn. Četiri su se pretvorile u pet kada je Anderson izmjerio elektrone sa pozitivan naboj- pozitroni - koji su pogodili Zemlju iz svemira. Pet je postalo šest kada je pion koji drži jezgro u cjelini otkrio i predvidio Yukawa.

Zatim je došao mion - 200 puta teži od elektrona, ali inače njegov blizanac. Već je sedam. Nije tako lako.

Do 1960-ih postojale su stotine "fundamentalnih" čestica. Umjesto dobro organiziranog periodnog sistema, postojale su samo dugačke liste bariona (teških čestica poput protona i neutrona), mezona (poput Yukawa piona) i leptona (lakih čestica poput elektrona i neuhvatljivih neutrina), bez ikakve organizacije ili principa dizajna.

I u ovom ponoru rođen je standardni model. Nije bilo osvjetljenja. Arhimed nije iskočio iz kade vičući "Eureka!" Ne, umjesto toga, sredinom 1960-ih, nekoliko pametnih ljudi iznijelo je važne pretpostavke koje su pretvorile ovu močvaru, prvo u puku teoriju, a zatim u pedeset godina eksperimentalnog testiranja i teorijskog razvoja.

Kvarkovi. Imaju šest opcija koje nazivamo ukusima. Kao cvijeće, ali ne tako ukusno. Umjesto ruža, ljiljana i lavande, digli smo se gore-dolje, čudni i začarani, ljupki i pravi kvarkovi. Godine 1964. Gell-Mann i Zweig su nas naučili kako da pomiješamo tri kvarka da napravimo barion. Proton je dva gore i jedan donji kvark; neutron - dva donja i jedan gornji. Uzmite jedan kvark i jedan antikvark i dobićete mezon. Pion je gore ili donji kvark povezan sa gore ili dole antikvarkom. Sva materija s kojom se bavimo sastoji se od gore-dole kvarkova, antikvarkova i elektrona.

Jednostavnost. Međutim, nije baš jednostavno, jer nije lako držati kvarkove vezane. Oni su međusobno tako čvrsto povezani da nikada nećete naći kvark ili antikvark koji luta sam po sebi. Teorija ove veze i čestica koje u njoj učestvuju, odnosno gluona, naziva se kvantna kromodinamika. Ovo je važan dio Standardnog modela, matematički težak, a ponekad čak i nerješiv za osnovnu matematiku. Fizičari daju sve od sebe da naprave proračune, ali ponekad matematički aparatčini se nerazvijenim.

Drugi aspekt Standardnog modela je "leptonski model". Ovo je naslov značajnog rada Stivena Vajnberga iz 1967. koji je kombinovao kvantnu mehaniku sa suštinskim znanjem o tome kako čestice interaguju i organizovao ih u jednu teoriju. Uključio je elektromagnetizam, povezao ga sa "slabom silom" koja dovodi do određenih radioaktivnih raspada i objasnio da su to različite manifestacije iste sile. Ovaj model je uključivao Higgsov mehanizam, koji daje masu osnovnim česticama.

Od tada, Standardni model predviđa ishod za ishodom, uključujući otkriće nekoliko varijanti kvarkova i W i Z bozona, teških čestica koje igraju istu ulogu u slabim interakcijama kao foton u elektromagnetizmu. Mogućnost da neutrini imaju masu propuštena je 1960-ih, ali je potvrđena standardnim modelom 1990-ih, nekoliko decenija kasnije.

Otkriće Higgsovog bozona 2012. godine, koje je Standardni model dugo predviđao i dugo čekalo, ipak nije bilo iznenađenje. Ali to je bila još jedna važna pobjeda Standardnog modela nad mračnim silama koje fizičari čestica redovno čekaju na horizontu. Fizičarima se ne sviđa činjenica da standardni model ne odgovara njihovoj ideji jednostavnog modela, zabrinuti su zbog njegovih matematičkih nedosljednosti, a također traže način da u jednačinu uključe gravitaciju. Očigledno, ovo se prevodi u različite teorije fizike, koje mogu biti nakon Standardnog modela. Tako su se pojavile teorije velikog ujedinjenja, supersimetrije, tehnoboja i teorija struna.

Nažalost, teorije izvan Standardnog modela nisu našle uspješne eksperimentalne potvrde i ozbiljne praznine u Standardnom modelu. Pedeset godina kasnije, standardni model je najbliži teoriji svega. Neverovatna teorija skoro svega.