نظرية النموذج العياري

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

تقوم نظرية النموذج العياري أو القياسي Standard model في فيزياء الجسيمات على توصيف ثلاث قوى أساسية في الطبيعة هي : الضعيفة و القوية و الكهرومغناطيسية كما تقوم بتوصيف الجسيمات الأولية التي تدخل في تركيب المادة . تم تطوير هذه النظرية بين 1973 و 1973 كأحد نظريات الحقل الكمومي المتوافقة مع نظرية النسبية الخاصة و ميكانيكا الكم , و لهذا التاريخ تؤكد جميع التجارب المجراة صدق تنبؤات هذه النظرية , إلا أن العيب و النقص الأساسي في هذه النظرية يكمن في عدم توصيفها للقوة الأساسية الرابعة و هي قوة الثقالة . فكل جهود الفيزياء النظرية الآن تنصب على تشكيل نظرية كاملة أي أنها توصف القوى الأساسية الأربع بما فيها قوة الثقالة , فعملية جمع النسبية العامة التي تعالج الثقالة مع ميكانيكا الكم تعد من أهم المعضلات التي تواجه الفيزياء الحديثة .


[تحرير] النموذج العياري لفيزياء الجسيمات

النموذج العياري يتضمن نوعين من الجسيمات الأولية :فرميونية و بوزونية. الفرميونات عبارة عن جسيمات سبين نصف-صحيح half-integer و تخضع مبدأ باولي في الاستبعاد , الذي ينص عاى أنه لا يمكن لفرميونين أن يتشاركا في الحالة الكمومية ذاتها , أي الصياغة الرياضية للحالة الكمومية التي يحتلانها .

بالمقابل تملك البوزونات سبينا صحيحا و لاتخضع لمبدأ باولي بالاستبعاد . بكلام آخر : الفرميونات جسيمات مادية تشكل أساس المادة , في حين أن البوزونات هي الجسيمات التي تنقل القوى. انظر مقالة جسمات متماثلة لتفصيل أكبر حول الموضوع .

في النموذج العياري , تندمج نظرية التآثر الإلكتروني-الضعيف electroweak interaction ((القوة الإلكترونية الضعيفة) التي تصف (التآثرات الصعيفة و الكهرومغناطيسية ) مع نظرية الكروموديناميك الكمومي. جميع هذه النظريات هي نظريات غاوغية gauge theories , إي أنها تنمذج model القوى بين الفرميونات بمزاوجتهم مع البوزونات التي تتوسط (تحمل) القوى المتبادلة بين الجسيمات المادية .

اللاغرانغي Lagrangian لكل مجموعة من البوزونات الوسيطة يكون لامتباينا بالنسبة لتحويل يدعى التحويل الغاوغي gauge transformation , لذلك فإن البوزونات الوسيطة (الحاملة للقوى) mediating bosons يشار لها بالبوزونات الغاوغية gauge boson .