粒子物理的标准模型是如何形成的,尤其是夸克模型?

时间:2021-08-01 10:22:15   作者:
我会回答这个问题,因为我经历过这个问题,并努力解决它。有几个阶段:

1、在20世纪60年代,重子和介子(强子的统称)被发现并绘制出来。随着各种奇怪的重子被识别出来,明确的模式出现了,比如质子和中子的亲缘关系“八正道”。20世纪70年代后期,第一个魅力介子产生了。

粒子物理的标准模型是如何形成的,尤其是夸克模型?

2、电子与质子之间的深度非弹性散射表明,质子具有点状的成分,费曼和盖尔曼称之为部子,但其他人根据重子和介子的模式称之为夸克。同样的实验表明,质子中还有其他东西——现在被称为胶子和夸克-反夸克对。有关于夸克详情请看:夸克是什么?

3、各种各样的模型被抛来抛去,但“颜色”模型轻而易举地胜出了——它可以解释重子的模式和散射结果。它也是一个不间断的规范理论,就像QED,但有三个颜色电荷,基于SU(3)而不是U(1)。由于这与SU(2) x U(1)电弱规范理论的出现相吻合,有一种令人兴奋的感觉,一切都在一起:所有四种相互作用都基于规范理论!

4、颜色/胶子理论被形式化为QCD -量子色动力学。渐近自由被证明,所以散射结果与它的另一个自我“红外奴隶”解释夸克/胶子约束同时是有意义的。

5、但QCD并不是一个可重构的理论,随着人们开始研究如何计算任何东西,事情变得慢了下来。被称为QCD-on-a-mesh的计算方法是获得任何结果的最佳方法。在80年代和90年代,随着超级计算机越来越强大,计算能力不断提高。长期寻求的计算质子质量的梦想已经实现,但由于花费了如此长的时间和努力,大部分都是默默无闻的。

6、与此同时,顶夸克和底夸克,或者说包含它们的介子和重子产生了。现在熟悉的三代标准模型清晰地出现了,模式由tau重轻子完成。

7、构建大统一理论的尝试很普遍,但由于未能在实验中找到任何质子衰变的迹象而失败。

8、我们所知道的标准模型经受住了一遍又一遍的测试,达到了目前的状况,几乎找不到任何漏洞,也找不到任何“BSM”(超越标准模型的物理)的明显迹象。

9、2010/2011年希格斯玻色子共振的产生证实了电弱理论,并完成了我们现在所知的标准模型。

10、中微子振荡证实了与三代轻子一起存在三种类型的中微子,但它们的质量很小,不相等,与标准模型假设的零质量相反。CP违背在标准模型中存在,但不足以解释宇宙的重子发生。没有暗物质的迹象,没有暗能量的解释,也没有量子引力或GUT。SM在实验上精确得令人恼火,因为这个理论显然是不完整的。
声明:本文内容由互联网用户自发贡献自行上传,本网站不拥有所有权,未作人工编辑处理,也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容,欢迎发送邮件至:123456789@qq.com 进行举报,并提供相关证据,工作人员会在5个工作日内联系你,一经查实,本站将立刻删除涉嫌侵权内容。