แบบจำลองมาตรฐานของจักรวาล

แบบจำลองมาตรฐานคือทฤษฎีที่สะท้อนถึงความคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับวัสดุฐานเริ่มต้นสำหรับการสร้างจักรวาล แบบจำลองนี้ อธิบายว่าเรื่องนี้เกิดขึ้นจากองค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งใดสิ่งที่แรงปฏิสัมพันธ์อยู่ระหว่างส่วนประกอบต่างๆ

สาระสำคัญของแบบจำลองมาตรฐาน

ในโครงสร้างอนุภาคมูลฐาน (nucleons) ทั้งหมดที่ นิวเคลียสของอะตอม ประกอบด้วยเช่นเดียวกับอนุภาคหนัก ๆ (ฮาร์รอน) ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่ารากฐาน

องค์ประกอบหลักดังกล่าวของสสารถูกถือว่าเป็นควาร์ก ควาร์กที่เบาที่สุดและมากที่สุดจะแบ่งออกเป็นส่วนบน (u) และ lower (d) โปรตอนประกอบไปด้วย quarks uud และ neutron - udd ค่าของ u-quark คือ 2/3 และสำหรับ d-quark จะเป็นค่าลบ -1/3 ถ้าเราคำนวณผลรวมของค่าใช้จ่ายของควาร์ก โปรตอน และนิวตรอนจะกลายเป็นค่าอย่างเคร่งครัดเท่ากับ 1 และ 0 นี่เป็นเหตุผลที่จะเชื่อได้ว่ารูปแบบมาตรฐานอธิบายถึงความเป็นจริงอย่างเพียงพอ

มีหลายคู่ของควาร์กที่สร้างอนุภาคที่แปลกใหม่กว่า ดังนั้นคู่ที่สองมีเสน่ห์ (c) และแปลก ๆ (s) ควาร์กและคู่ที่สามเป็นจริง (t) และสวยงาม (b)

เกือบทุกอนุภาคที่สามารถทำนายแบบจำลองมาตรฐานได้ถูกค้นพบแล้วโดยการทดลอง

นอกเหนือไปจากควาร์กเรียกว่า leptons ทำหน้าที่เป็น "วัสดุก่อสร้าง" พวกเขายังสร้างอนุภาคสามคู่: อิเล็กตรอนที่มีอิเล็กตรอนนิวทริโน่ muon กับ neutrino muon, tau lepton กับ tau lepton neutrino

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าควาร์กและแอนติบอดีเป็นวัสดุก่อสร้างหลักบนพื้นฐานของรูปแบบที่ทันสมัยของจักรวาล พวกเขามีปฏิสัมพันธ์กับแต่ละอื่น ๆ ด้วยความช่วยเหลือของอนุภาคผู้ให้บริการที่ส่งพัพลังงาน มีสี่ประเภทหลักของการปฏิสัมพันธ์นี้:

- แข็งแรงขอบคุณควาร์กที่จัดขึ้นภายในอนุภาค

- แม่เหล็กไฟฟ้า;

- อ่อนแอซึ่งนำไปสู่รูปแบบของการสลายตัว

- แรงโน้มถ่วง

การปฏิสัมพันธ์ของสีที่แรงจัดอนุภาคที่เรียกว่า gluons ซึ่งไม่มีมวลและประจุไฟฟ้า chromodynamics ควอนตัมศึกษาปฏิสัมพันธ์ประเภทนี้

การปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้ากระทำโดยการแลกเปลี่ยนโฟตอนที่ไม่มีมวล - ควอนตั้มของรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

การปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอ เกิดขึ้นเนื่องจากโบนันเวกเตอร์ขนาดใหญ่ซึ่งเกือบจะใหญ่กว่าโปรตอนถึง 90 เท่า

การทำงานของแรงโน้มถ่วงทำให้เกิดการแลกเปลี่ยน graviton ซึ่งไม่มีมวล จริงแล้วยังไม่สามารถตรวจจับอนุภาคเหล่านี้ได้จากการทดลอง

แบบจำลองมาตรฐานพิจารณาการปฏิสัมพันธ์สามประเภทแรกเป็นสามอาการที่แตกต่างกันในลักษณะเดียว ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิที่สูงกองกำลังที่ทำหน้าที่ในจักรวาลจะหลอมรวมเข้าด้วยกันเพื่อไม่ให้มองเห็นในภายหลัง ประการแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบคือปฏิกิริยานิวเคลียร์และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่อ่อนแอ เป็นผลให้เกิดปฏิสัมพันธ์ electroweak ซึ่งเราสามารถสังเกตได้ในห้องปฏิบัติการที่ทันสมัยเมื่อเร่งอนุภาคมูลฐานทำงาน

ทฤษฎีของเอกภพกล่าวว่าในช่วงเวลาของการปรากฏตัวของมันในมิลลิวินาทีแรกหลังจากที่บิกแบงเส้นแบ่งระหว่างกองกำลังคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและนิวเคลียร์ขาดหายไป และหลังจากที่ลด อุณหภูมิโดยเฉลี่ยของ จักรวาลเป็น 10 14 K ปฏิสัมพันธ์ทั้งสี่ประเภทสามารถแยกออกและดูทันสมัยได้ ในขณะที่อุณหภูมิสูงกว่าเครื่องหมายนี้แรงกระทำพื้นฐานของปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงและแรงกระเทือน

ปฏิสัมพันธ์ electroweak รวมกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งที่อุณหภูมิประมาณ 10 27 K ซึ่งไม่สามารถบรรลุได้ในสภาพห้องปฏิบัติการที่ทันสมัย อย่างไรก็ตามแม้แต่เอกภพเองก็ไม่มีพลังงานเช่นนั้นก็ยังไม่สามารถยืนยันหรือหักล้างทฤษฎีนี้ได้ แต่ทฤษฎีที่อธิบายกระบวนการของการรวมปฏิสัมพันธ์ช่วยให้เราสามารถคาดการณ์บางอย่างเกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในระดับพลังงานที่ต่ำกว่า และการคาดการณ์เหล่านี้กำลังได้รับการยืนยันจากการทดลอง

ดังนั้นรูปแบบมาตรฐานจึงมีทฤษฎีเกี่ยวกับ โครงสร้างของจักรวาล ซึ่งประกอบด้วยแอนติบอดีและแอนติบอดีและชนิดของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคเหล่านี้จะอธิบายไว้ในทฤษฎีการรวมกันที่ยิ่งใหญ่ แบบจำลองยังไม่สมบูรณ์เนื่องจากไม่รวมถึงการทำงานร่วมกับแรงโน้มถ่วง ด้วยการพัฒนาความรู้และเทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์รูปแบบนี้สามารถเสริมและพัฒนาได้ แต่ปัจจุบันเป็นสิ่งที่ดีที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนาได้