El Modelo Estándar de la física de partículas es la teoría que describe tres de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas (las interacciones electromagnética , débil y fuerte , y sin incluir la gravedad ) en el universo , además de clasificar todas las partículas elementales conocidas . Se desarrolló en etapas a lo largo de la segunda mitad del siglo XX, gracias al trabajo de muchos científicos de todo el mundo, [1] y la formulación actual se finalizó a mediados de la década de 1970 tras la confirmación experimental de la existencia de quarks. Desde entonces, la confirmación del quark top (1995), el neutrino tau (2000) y el bosón de Higgs (2012) han dado más credibilidad al modelo estándar. Además, el modelo estándar ha predicho varias propiedades de las corrientes neutrales débiles y los bosones W y Z con gran precisión.
Aunque se cree que el Modelo Estándar es teóricamente autoconsistente [2] y ha demostrado grandes éxitos al proporcionar predicciones experimentales , deja algunos fenómenos sin explicar y no llega a ser una teoría completa de las interacciones fundamentales . No explica completamente la asimetría bariónica , no incorpora la teoría completa de la gravitación [3] como la describe la relatividad general , ni explica la expansión acelerada del Universo como posiblemente la describe la energía oscura . El modelo no contiene ninguna partícula de materia oscura viable que posea todas las propiedades requeridas deducidas de la cosmología observacional . Tampoco incorpora oscilaciones de neutrinos y sus masas distintas de cero.
El desarrollo del Modelo Estándar fue impulsado por físicos de partículas teóricos y experimentales por igual. Para los teóricos, el Modelo Estándar es un paradigma de una teoría cuántica de campos , que exhibe una amplia gama de fenómenos que incluyen ruptura espontánea de simetría , anomalías y comportamiento no perturbativo. Se utiliza como base para la construcción de modelos más exóticos que incorporan partículas hipotéticas , dimensiones adicionales y simetrías elaboradas (como la supersimetría ) en un intento de explicar los resultados experimentales en desacuerdo con el modelo estándar, como la existencia de materia oscura y neutrinos. oscilaciones.
Antecedentes históricos
En 1954, Chen Ning Yang y Robert Mills ampliaron el concepto de teoría gauge para grupos abelianos , por ejemplo, electrodinámica cuántica, a grupos no belianos para proporcionar una explicación de interacciones fuertes . [4] En 1957, Chien-Shiung Wu demostró que la paridad no se conservaba en la interacción débil . [5] En 1961, Sheldon Glashow combinó las interacciones electromagnética y débil . [6] En 1967 Steven Weinberg [7] y Abdus Salam [8] incorporaron el mecanismo de Higgs [9] [10] [11] en la interacción electrodébil de Glashow , dándole su forma moderna.
Se cree que el mecanismo de Higgs da lugar a las masas de todas las partículas elementales en el Modelo Estándar. Esto incluye las masas de los bosones W y Z , y las masas de los fermiones , es decir, los quarks y leptones .
Después de que las corrientes débiles neutrales causadas por el intercambio de bosones Z fueran descubiertas en el CERN en 1973, [12] [13] [14] [15] la teoría electrodébil fue ampliamente aceptada y Glashow, Salam y Weinberg compartieron el Premio Nobel de Física de 1979 por descubriéndolo. Los bosones W ± y Z 0 se descubrieron experimentalmente en 1983; y se encontró que la razón de sus masas era la que predijo el Modelo Estándar. [dieciséis]
La teoría de la interacción fuerte (es decir , cromodinámica cuántica , QCD), a la que muchos contribuyeron, adquirió su forma moderna en 1973-74 cuando se propuso la libertad asintótica [17] [18] (un desarrollo que convirtió a la QCD en el foco principal de la investigación teórica ) [19] y los experimentos confirmaron que los hadrones estaban compuestos de quarks con carga fraccionada. [20] [21]
El término "Modelo Estándar" fue acuñado por primera vez por Abraham Pais y Sam Treiman en 1975, [22] con referencia a la teoría electrodébil con cuatro quarks. [23]
Contenido de partículas
El modelo estándar incluye miembros de varias clases de partículas elementales, que a su vez pueden distinguirse por otras características, como la carga de color .
Todas las partículas se pueden resumir de la siguiente manera:
Partículas elementales | |||||||||||||||||||||||||||||
Fermiones elementalesSemi-entero giroObedezca las estadísticas de Fermi – Dirac | Bosones elementalesentero giroObedezca las estadísticas de Bose-Einstein | ||||||||||||||||||||||||||||
Quarks y antiquarksGirar = 1/2Tener carga de colorParticipa en interacciones sólidas | Leptones y antileptonesGirar = 1/2Sin cargo de colorInteracciones electrodébiles | Bosones de calibreGirar = 1Portadores de fuerza | Bosones escalaresGirar = 0 | ||||||||||||||||||||||||||
Tres generaciones
| Tres generaciones
| Cuatro tipos (cuatro interacciones fundamentales)
| Bosón de Higgs único ( H0 ) | ||||||||||||||||||||||||||
Notas :
[†] Un anti-electrón (
mi+
) se denomina convencionalmente " positrón ".
Fermiones
El Modelo Estándar incluye 12 partículas elementales de espín 1 ⁄ 2 , conocidas como fermiones . Según el teorema de la estadística de espín , los fermiones respetan el principio de exclusión de Pauli . Cada fermión tiene una antipartícula correspondiente .
Los fermiones se clasifican según cómo interactúan (o, de manera equivalente, según las cargas que transportan). Hay seis quarks ( arriba , abajo , encanto , extraño , superior , inferior ) y seis leptones ( electrón , neutrino electrónico , muón , neutrino muón , tau , neutrino tau ). Cada clase se divide en pares de partículas que exhiben un comportamiento físico similar llamado generación (ver la tabla).
La propiedad definitoria de los quarks es que llevan carga de color y, por lo tanto, interactúan a través de la interacción fuerte . El fenómeno del confinamiento de color da como resultado que los quarks se unan muy fuertemente entre sí, formando partículas compuestas de color neutro llamadas hadrones que contienen un quark y un antiquark ( mesones ) o tres quarks ( bariones ). Los bariones más ligeros son el protón y el neutrón . Los quarks también llevan carga eléctrica e isospín débil . Por lo tanto, interactúan con otros fermiones a través del electromagnetismo y la interacción débil . Los seis fermiones restantes no llevan carga de color y se denominan leptones. Los tres neutrinos tampoco llevan carga eléctrica, por lo que su movimiento está directamente influenciado solo por la fuerza nuclear débil , lo que los hace notoriamente difíciles de detectar. Por el contrario, en virtud de llevar una carga eléctrica, el electrón, el muón y la tau interactúan electromagnéticamente.
Cada miembro de una generación tiene una masa mayor que las correspondientes partículas de generaciones inferiores. Las partículas cargadas de primera generación no se descomponen, por lo que toda la materia ordinaria ( bariónica ) está hecha de tales partículas. Específicamente, todos los átomos consisten en electrones que orbitan alrededor de núcleos atómicos , en última instancia constituidos por quarks up y down. Por otro lado, las partículas cargadas de segunda y tercera generación se desintegran con vidas medias muy cortas y solo se observan en entornos de muy alta energía. Los neutrinos de todas las generaciones tampoco se descomponen y impregnan el universo, pero rara vez interactúan con la materia bariónica.
Bosones de calibre
En el modelo estándar, los bosones gauge se definen como portadores de fuerza que median las interacciones fundamentales fuertes, débiles y electromagnéticas .
Las interacciones en física son las formas en que las partículas influyen en otras partículas. A nivel macroscópico , el electromagnetismo permite que las partículas interactúen entre sí a través de campos eléctricos y magnéticos , y la gravitación permite que las partículas con masa se atraigan entre sí de acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein . El Modelo Estándar explica tales fuerzas como resultado de partículas de materia que intercambian otras partículas , generalmente conocidas como partículas mediadoras de fuerza . Cuando se intercambia una partícula que media una fuerza, el efecto a nivel macroscópico es equivalente a una fuerza que influye en ambas y, por lo tanto, se dice que la partícula ha mediado (es decir, ha sido el agente de) esa fuerza. Los cálculos del diagrama de Feynman , que son una representación gráfica de la aproximación de la teoría de la perturbación , invocan "partículas mediadoras de fuerza" y, cuando se aplican para analizar experimentos de dispersión de alta energía, concuerdan razonablemente con los datos. Sin embargo, la teoría de la perturbación (y con ella el concepto de "partícula mediadora de fuerzas") falla en otras situaciones. Estos incluyen cromodinámica cuántica de baja energía , estados ligados y solitones .
Todos los bosones gauge del modelo estándar tienen espín (al igual que las partículas de materia). El valor del giro es 1, lo que los convierte en bosones . Como resultado, no siguen el principio de exclusión de Pauli que restringe los fermiones : por lo tanto, los bosones (por ejemplo, fotones) no tienen un límite teórico en su densidad espacial (número por volumen) . Los tipos de bosones gauge se describen a continuación.
- Los fotones median la fuerza electromagnética entre partículas cargadas eléctricamente. El fotón no tiene masa y está bien descrito por la teoría de la electrodinámica cuántica .
- La W+, W-, y ZLos bosones gauge median las interacciones débiles entre partículas de diferentes sabores (todos quarks y leptones). Son masivas, con el
Z
siendo más masivo que el
W±
. Las interacciones débiles que involucran al
W±
actúan solo sobre partículas zurdas y antipartículas diestras . La
W±
lleva una carga eléctrica de +1 y -1 y se acopla a la interacción electromagnética. El eléctricamente neutro
Z
El bosón interactúa con partículas y antipartículas zurdas. Estos tres bosones gauge junto con los fotones se agrupan juntos, como mediadores colectivos de la interacción electrodébil . - Los ocho gluones median las interacciones fuertes entre partículas cargadas de color (los quarks). Los gluones no tienen masa. La multiplicidad de ocho gluones está marcada por una combinación de carga de color y anticolor (por ejemplo, rojo-antverde). [nota 1] Debido a que los gluones tienen una carga de color eficaz, también pueden interactuar entre sí. Los gluones y sus interacciones se describen mediante la teoría de la cromodinámica cuántica .
Las interacciones entre todas las partículas descritas por el modelo estándar se resumen en los diagramas a la derecha de esta sección.
bosón de Higgs
La partícula de Higgs es una partícula elemental escalar masiva teorizada por Peter Higgs en 1964, cuando mostró que el teorema de Goldstone de 1962 (simetría continua genérica, que se rompe espontáneamente) proporciona una tercera polarización de un campo vectorial masivo. Por lo tanto, el doblete escalar original de Goldstone, la partícula masiva de espín cero, se propuso como el bosón de Higgs y es un componente clave en el modelo estándar. [9] [10] [11] [25] No tiene espín intrínseco , y por esa razón se clasifica como bosón (como los bosones gauge, que tienen espín entero ).
El bosón de Higgs juega un papel único en el Modelo Estándar, al explicar por qué las otras partículas elementales, excepto el fotón y el gluón , son masivas. En particular, el bosón de Higgs explica por qué el fotón no tiene masa, mientras que los bosones W y Z son muy pesados. Las masas de partículas elementales y las diferencias entre el electromagnetismo (mediado por el fotón) y la fuerza débil (mediada por los bosones W y Z) son fundamentales para muchos aspectos de la estructura de la materia microscópica (y por tanto macroscópica). En la teoría electrodébil , el bosón de Higgs genera las masas de los leptones (electrones, muones y tau) y quarks. Como el bosón de Higgs es masivo, debe interactuar consigo mismo.
Debido a que el bosón de Higgs es una partícula muy masiva y también se desintegra casi inmediatamente cuando se crea, solo un acelerador de partículas de muy alta energía puede observarlo y registrarlo. Los experimentos para confirmar y determinar la naturaleza del bosón de Higgs utilizando el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN comenzaron a principios de 2010 y se realizaron en Fermilab 's Tevatron hasta su cierre a finales de 2011. La coherencia matemática del Modelo Estándar requiere que cualquier mecanismo capaz de generar las masas de partículas elementales debe hacerse visible [ aclaración necesaria ] a energías superiores1,4 TeV ; [26] por lo tanto, el LHC (diseñado para colisionar dosHaces de protones de 7 TeV ) se construyó para responder a la pregunta de si realmente existe el bosón de Higgs. [27]
El 4 de julio de 2012, dos de los experimentos en el LHC ( ATLAS y CMS ) informaron de forma independiente que habían encontrado una nueva partícula con una masa de aproximadamente125 GeV / c 2 (alrededor de 133 masas de protones, del orden de10 × 10 −25 kg ), que es "consistente con el bosón de Higgs". [28] [29] [30] [31] [32] [33] El 13 de marzo de 2013, se confirmó que era el bosón de Higgs buscado. [34] [35]
Aspectos teóricos
Construcción del modelo estándar lagrangiano
Parámetros del modelo estándar | ||||
---|---|---|---|---|
Símbolo | Descripción | Esquema de renormalización (punto) | Valor | |
m electrónico | Masa de electrones | 0,511 MeV | ||
m μ | Masa de muones | 105,7 MeV | ||
m τ | Masa tau | 1,78 GeV | ||
m u | Masa de quark arriba | μ MS = 2 GeV | 1,9 MeV | |
m d | Masa de quark abajo | μ MS = 2 GeV | 4,4 MeV | |
m s | Extraña masa de quarks | μ MS = 2 GeV | 87 MeV | |
m c | Masa de quark Charm | μ MS = m c | 1,32 GeV | |
m b | Masa de quark inferior | μ MS = m b | 4,24 GeV | |
m t | Masa de quark superior | En esquema de caparazón | 173,5 GeV | |
θ 12 | Ángulo de mezcla CKM 12 | 13,1 ° | ||
θ 23 | Ángulo de mezcla CKM 23 | 2,4 ° | ||
θ 13 | Ángulo de mezcla CKM 13 | 0,2 ° | ||
δ | Fase de infracción de CKM CP | 0,995 | ||
g 1 o g ' | Acoplamiento de manómetro U (1) | μ MS = m Z | 0.357 | |
g 2 o g | Acoplamiento de manómetro SU (2) | μ MS = m Z | 0,652 | |
g 3 o g s | Acoplamiento de manómetro SU (3) | μ MS = m Z | 1.221 | |
θ QCD | Ángulo de vacío QCD | ~ 0 | ||
v | Valor esperado de vacío de Higgs | 246 GeV | ||
m H | Masa de Higgs | 125,09 ± 0,24 GeV |
Técnicamente, la teoría cuántica de campos proporciona el marco matemático para el modelo estándar, en el que un lagrangiano controla la dinámica y la cinemática de la teoría. Cada tipo de partícula se describe en términos de un campo dinámico que impregna el espacio-tiempo . La construcción del Modelo Estándar procede siguiendo el método moderno de construir la mayoría de las teorías de campo: primero postulando un conjunto de simetrías del sistema, y luego escribiendo el Lagrangiano renormalizable más general a partir de su contenido de partículas (campo) que observa estas simetrías.
La simetría global de Poincaré se postula para todas las teorías relativistas de campos cuánticos. Consiste en la simetría traslacional familiar , la simetría rotacional y la invariancia del marco de referencia inercial que son fundamentales para la teoría de la relatividad especial . La simetría de calibre local SU (3) × SU (2) × U (1) es una simetría interna que esencialmente define el Modelo Estándar. Aproximadamente, los tres factores de la simetría de gauge dan lugar a las tres interacciones fundamentales. Los campos caen en diferentes representaciones de los diversos grupos de simetría del Modelo Estándar (ver tabla). Al escribir el lagrangiano más general, se encuentra que la dinámica depende de 19 parámetros, cuyos valores numéricos se establecen experimentalmente. Los parámetros se resumen en la tabla (que se hace visible al hacer clic en "mostrar") arriba (nota: la masa de Higgs está en125 GeV , la fuerza de autoacoplamiento de Higgs λ ~ 1 ⁄ 8 ).
Sector de la cromodinámica cuántica
El sector de la cromodinámica cuántica (QCD) define las interacciones entre quarks y gluones, que es una teoría gauge de Yang-Mills con simetría SU (3), generada por T a . Dado que los leptones no interactúan con los gluones, este sector no los afecta. El Lagrangiano de Dirac de los quarks acoplados a los campos de gluones viene dado por
dónde
- ψ
Ies el espinor de Dirac del campo de quarks, donde i = {r, g, b} representa el color, - γ μ son las matrices de Dirac ,
- GRAMOuna
μ es el componente de 8 ( ) Campo de calibre SU (3), - Ta
ijson las matrices de Gell-Mann 3 × 3 , generadoras del grupo de color SU (3), - GRAMOun
μνrepresenta el tensor de intensidad de campo de gluones , - g s es la constante de acoplamiento fuerte.
Sector electrodébil
El sector electrodébil es una teoría de calibre de Yang-Mills con el grupo de simetría U (1) × SU (2) L ,
dónde
- B μ es el campo de calibre U (1),
- Y W es la hipercarga débil : el generador del grupo U (1),
- W → μ es el campo de calibre SU (2) de 3 componentes,
- τ L → son las matrices de Pauli - generadores infinitesimales del grupo SU (2) - con subíndice L para indicar que solo actúan sobre fermiones quirales izquierdos ,
- g' y g son la U (1) y SU (2) Las constantes de acoplamiento, respectivamente,
- ( ) y son los tensores de intensidad de campo para los campos de isospín débil y de hipercarga débil.
Observe que la adición de términos de masa de fermiones en el lagrangiano electrodébil está prohibida, ya que los términos de la forma no respete la invariancia del calibre U (1) × SU (2) L. Tampoco es posible agregar términos de masa explícitos para los campos de calibre U (1) y SU (2). El mecanismo de Higgs es responsable de la generación de masas de bosones gauge, y las masas de fermiones son el resultado de interacciones de tipo Yukawa con el campo de Higgs.
Sector de Higgs
En el modelo estándar, el campo de Higgs es un escalar complejo del grupo SU (2) L :
donde los superíndices + y 0 indican la carga eléctrica ( Q ) de los componentes. La hipercarga débil ( Y W ) de ambos componentes es 1.
Antes de romper la simetría, el Lagrangiano de Higgs es
que hasta un término de divergencia, (es decir, después de la integración parcial) también se puede escribir como
Sector Yukawa
Los términos de interacción de Yukawa son
donde G u, d son matrices de 3 × 3 de acoplamientos Yukawa, con el término ij dando el acoplamiento de las generaciones i y j , y hc significa conjugado hermitiano de términos precedentes.
Interacciones fundamentales
El Modelo Estándar describe tres de las cuatro interacciones fundamentales en la naturaleza; sólo la gravedad permanece sin explicación. En el Modelo Estándar, dicha interacción se describe como un intercambio de bosones entre los objetos afectados, como un fotón para la fuerza electromagnética y un gluón para la interacción fuerte. Esas partículas se denominan portadoras de fuerza o partículas mensajeras . [36]
Propiedad / Interacción | Gravitación | Electrodébil | Fuerte | ||
---|---|---|---|---|---|
Débil | Electromagnético | Fundamental | Residual | ||
Partículas mediadoras | Aún no observado ( hipótesis de Graviton ) | W + , W - y Z 0 | γ (fotón) | Gluones | π , ρ y omega mesones |
Partículas afectadas | Todas las partículas | Fermiones zurdos | Cargado eléctricamente | Quarks, gluones | Hadrones |
Actúa sobre | Masa, energía | Sabor | Carga eléctrica | Carga de color | |
Estados unidos formados | Planetas, estrellas, galaxias, grupos de galaxias | n / A | Átomos, moléculas | Hadrones | Núcleos atómicos |
Fuerza a escala de quarks (relativa al electromagnetismo) | 10 −41 (predicho) | 10 −4 | 1 | 60 | No se aplica a los quarks |
Fuerza a escala de protones / neutrones (relativa al electromagnetismo) | 10 −36 (predicho) | 10 −7 | 1 | No se aplica a los hadrones | 20 |
Pruebas y predicciones
El Modelo Estándar predijo la existencia de los bosones W y Z , el gluón y los quarks top y charm y predijo muchas de sus propiedades antes de que se observaran estas partículas. Las predicciones se confirmaron experimentalmente con buena precisión. [38]
El Modelo Estándar también predijo la existencia del bosón de Higgs , encontrado en 2012 en el Gran Colisionador de Hadrones , como su última partícula. [39]
Desafíos
- ¿Qué da lugar al modelo estándar de física de partículas?
- ¿Por qué las masas de partículas y las constantes de acoplamiento tienen los valores que medimos?
- ¿Por qué hay tres generaciones de partículas?
- ¿Por qué hay más materia que antimateria en el universo?
- ¿Dónde encaja la materia oscura en el modelo? ¿Consiste siquiera en una o más partículas nuevas?
La autoconsistencia del modelo estándar (actualmente formulado como una teoría de gauge no abeliana cuantificada a través de integrales de ruta) no ha sido probada matemáticamente. Si bien existen versiones regularizadas útiles para cálculos aproximados (por ejemplo , la teoría del calibre de celosía ), no se sabe si convergen (en el sentido de elementos de matriz S) en el límite en el que se elimina el regulador. Una cuestión clave relacionada con la consistencia es la existencia de Yang-Mills y el problema de la brecha de masa .
Los experimentos indican que los neutrinos tienen masa , lo que no permitía el Modelo Estándar clásico. [40] Para adaptarse a este hallazgo, el Modelo Estándar clásico puede modificarse para incluir la masa de neutrinos.
Si uno insiste en usar solo partículas del Modelo Estándar, esto se puede lograr agregando una interacción no renormalizable de leptones con el bosón de Higgs. [41] En un nivel fundamental, tal interacción surge en el mecanismo de balancín donde se agregan a la teoría neutrinos de la mano derecha pesados. Esto es natural en la extensión simétrica izquierda-derecha del Modelo Estándar [42] [43] y en ciertas grandes teorías unificadas . [44] Siempre que aparezca nueva física por debajo o alrededor de 10 14 GeV , las masas de neutrinos pueden ser del orden correcto de magnitud.
La investigación teórica y experimental ha intentado extender el Modelo Estándar a una teoría de campo unificada o una teoría del todo , una teoría completa que explica todos los fenómenos físicos, incluidas las constantes. Las deficiencias del modelo estándar que motivan dicha investigación incluyen:
- El modelo no explica la gravitación , aunque la confirmación física de una partícula teórica conocida como gravitón lo explicaría hasta cierto punto. Aunque aborda interacciones fuertes y electrodébiles, el modelo estándar no explica de manera consistente la teoría canónica de la gravitación, la relatividad general , en términos de la teoría cuántica de campos . La razón de esto es, entre otras cosas, que las teorías de la gravedad del campo cuántico generalmente se rompen antes de alcanzar la escala de Planck . Como consecuencia, no tenemos una teoría confiable para el universo primitivo.
- Algunos físicos lo consideran ad hoc y poco elegante, requiriendo 19 constantes numéricas cuyos valores no están relacionados y son arbitrarios. [45] Aunque el Modelo Estándar, tal como está ahora, puede explicar por qué los neutrinos tienen masas, los detalles de la masa de neutrinos aún no están claros. Se cree que explicar la masa de neutrinos requerirá 7 u 8 constantes adicionales, que también son parámetros arbitrarios. [46]
- El mecanismo de Higgs da lugar al problema de la jerarquía si hay alguna física nueva (acoplada al Higgs) a escalas de alta energía. En estos casos, para que la escala débil sea mucho más pequeña que la escala de Planck , se requiere un ajuste fino severo de los parámetros; Sin embargo, existen otros escenarios que incluyen la gravedad cuántica en los que se puede evitar tal ajuste fino. [47] También hay problemas de trivialidad cuántica , lo que sugiere que puede que no sea posible crear una teoría de campo cuántica consistente que involucre partículas escalares elementales. [48]
- El modelo es inconsistente con el modelo cosmológico emergente Lambda-CDM . Los argumentos incluyen la ausencia de una explicación en el Modelo Estándar de física de partículas para la cantidad observada de materia oscura fría (CDM) y sus contribuciones a la energía oscura , que son muchos órdenes de magnitud demasiado grandes. También es difícil acomodar el predominio observado de materia sobre antimateria ( asimetría materia / antimateria ). La isotropía y homogeneidad del universo visible a grandes distancias parece requerir un mecanismo como la inflación cósmica , que también constituiría una extensión del Modelo Estándar.
Actualmente, ninguna teoría del todo propuesta ha sido ampliamente aceptada o verificada.
Ver también
- Teoría de Yang-Mills
- Interacción fundamental :
- Electrodinámica cuántica
- Fuerte interacción : carga de color , cromodinámica cuántica , modelo Quark
- Interacción débil : interacción electrodébil , interacción de Fermi , hipercarga débil , isospín débil
- Teoría del calibre : Introducción a la teoría del calibre
- Generacion
- Mecanismo de Higgs : bosón de Higgs , alternativas al modelo de Higgs estándar
- Lagrangiano
- Preguntas abiertas: violación de CP , masas de neutrinos , materia de QCD , trivialidad cuántica
- Teoría cuántica de campos
- Modelo Estándar: Formulación matemática de , la física más allá del Modelo Estándar
- Momento dipolo eléctrico del electrón
Notas
- ^ Técnicamente, hay nueve combinaciones de colores y anticolores. Sin embargo, uno de estos es una combinación de color simétrico que se puede construir a partir de una superposición lineal, reduciendo el recuento a ocho.
Referencias
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- ^ De hecho, existen cuestiones matemáticas con respecto a las teorías de campo cuántico que aún se están debatiendo (ver, por ejemplo, el polo Landau ), pero las predicciones extraídas del Modelo Estándar por los métodos actuales aplicables a los experimentos actuales son todas autoconsistentes. Para una discusión más detallada, consulte, por ejemplo, el Capítulo 25 de R. Mann (2010). Introducción a la física de partículas y el modelo estándar . Prensa CRC . ISBN 978-1-4200-8298-2.
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Otras lecturas
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- "El modelo estándar de gráfico interactivo de física de partículas" .
Libros de texto introductorios
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Libros de texto avanzados
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- JF Donoghue; E. Golowich; BR Holstein (1994). Dinámica del modelo estándar . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-47652-2.Destaca los aspectos dinámicos y fenomenológicos del Modelo Estándar.
- L. O'Raifeartaigh (1988). Estructura grupal de teorías de gauge . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-34785-3.
- Nagashima, Yorikiyo (2013). Física de partículas elementales: fundamentos del modelo estándar, volumen 2 . Wiley. ISBN 978-3-527-64890-0. 920 páginas.
- Schwartz, Matthew D. (2014). Teoría cuántica de campos y modelo estándar . Universidad de Cambridge. ISBN 978-1-107-03473-0. 952 páginas.
- Langacker, Paul (2009). El modelo estándar y más . Prensa CRC. ISBN 978-1-4200-7907-4.670 páginas. Destaca los aspectos teóricos grupales del modelo estándar.
artículos periodísticos
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enlaces externos
- Medios relacionados con el modelo estándar (física) en Wikimedia Commons
- " El modelo estándar explicado en detalle por John Ellis del CERN " podcast omega tau.
- " The Standard Model " en el sitio web del CERN explica cómo interactúan los bloques de construcción básicos de la materia, gobernados por cuatro fuerzas fundamentales.
- Física de partículas: modelo estándar , conferencias de Leonard Susskind (2010).
- "Modelo estándar" en YouTube