标准模型(标准模型拉格朗日方程)

标准模型(标准模型拉格朗日方程)

今天我来介绍一下标准模型以及标准模型的拉格朗日方程对应的知识点。希望对你有帮助,也别忘了收藏这个网站。

标准模型的内容

3.1标准模型包括费米子和玻色子。

3.1.1费米子是自旋为半整数的粒子,遵循泡利不相容原理(即没有一个相同的费米子可以占据相同的量子态)。

3.1.2玻色子具有整数自旋,不遵循泡利不相容原理。

3.1.3简单来说,费米子是组成物质的粒子,而玻色子负责传递各种力。

3.2弱电统一理论和量子色动力学

3.2.1这些理论都是规范场理论,即把费米子和玻色子(即力的介体)配对来描述费米子之间的力。

3.2.2这些中间玻色子称为规范玻色子,因为每组中间玻色子的拉格朗日函数在规范变换中是不变的。

标准模型中包含的玻色子有:

胶子:自旋为1的强相互作用介质粒子。胶子有8种。

光子:具有电磁相互作用的电介质粒子,具有一种自旋且只有一种。

w和Z玻色子:自旋为1的弱相互作用介电粒子有三种。

希格斯粒子

引导规范群的自发对称性破缺也是惯性质量的来源。

在众多玻色子中,只有希格斯玻色子不是规范玻色子。负责传递引力相互作用的玻色子-引力子还没有被纳入标准模型。

规范玻色子的规范变换可以用称为规范群的幺正群来精确描述。强相互作用的规范群是su (3),而电弱相互作用的规范群是su (2) × u (1)。所以标准模型也叫su (3) × su (2 )× u (1)。

有人说标准模型并不完美。为什么这么说?

说到基础物理,我们已经在短时间内取得了长足的进步。一个多世纪以来,我们发现,曾经被我们认为是最基本、最小的物质单位的原子,其实是由更小的粒子组成的:原子核和电子。原子核本身是由质子和中子组成的,而这些质子和中子是由更小的粒子组成的:夸克和胶子!这就是量子物理学。量子物理学在20世纪三四十年代取得了巨大的成功。各种理论层出不穷,都是突破性的认知革命。然而到了60年代,量子物理的理论成就已经明显下滑,研究人员基本被粒子实验的数据淹没了。

由于破碎的原子碎片的复杂性,已经发现了数百种基本粒子。物理学家提出了各种解释,其中大部分都不靠谱。这一时期的粒子物理学被嘲笑为只有两年的半衰期。物理学的研究陷入了“只治头痛,只治脚痛”的局限,试图用局部研究解决整个问题。标准模型是粒子物理学的标准模型。它是基于量子力学和狭义相对论-量子场论的结合,所以可以说是基于量子力学。但标准模型与广义相对论无关。

量子力学和广义相对论属于基础理论层,标准模型属于具体模型层。它以量子场论为基础,描述了基本粒子之间的电磁力、强力和弱力,却未能描述引力。广义相对论只能描述引力,即引力模型直接基于广义相对论。

理论物理最大的挑战是广义相对论不能和量子场论结合,也就是不能和量子力学结合。一旦成功结合,不仅宇宙四大基本力可以统一,所有物理理论都可以统一。这就是爱因斯坦的“统一场论”梦想,被很多人称为“万物理论”,被温伯格称为“终极理论”。

“标准模型理论”这句话是什么意思(详细)?

标准模型理论(简称SM)是描述三种基本力,即强力、弱力和电磁力,以及构成所有物质的基本粒子的一套理论。以Young-Mills方程为核心,也叫规范对称场论。标准模型理论属于量子场论,兼容量子力学和狭义相对论。是自牛顿经典物理学以来最接近统一理论的一套自然哲学。这一理论自20世纪50年代以来一直引领着物理学的发展,并且与实验高度一致。到目前为止,几乎所有上述三种力的实验结果都符合这一理论的预言。但是标准模型并不是一套万有理论,主要是因为它没有描述引力。那是因为以前没有发现引力波,现在发现了,让标准模型理论更加完善。弯曲纳米粒子的物理特性是引力波的作用。

你知道粒子物理的标准模型是干什么用的吗?

一般来说,粒子物理的标准模型是指从汤姆逊发现电子到20世纪70年代弱电统一和量子色动力学QCD的建立所得到的理论体系。其核心内容是。物质粒子是费米子,三代轻子,三代夸克。力的传递应该分别是玻色子、光子、W+和W、Z玻色子和八胶子。另外,引力是一个尺度场理论。低电压可以统一成一个相互作用,这是glashow-Salam-Weinberg完成的。QCD的独特性质逐渐变得自由,这是Grosse-Wilcek-Politzer发现的,希格斯玻色子也是2012年在LHC发现的。

但标准模型有明显的重大缺陷,主要表现为:自由参数超过20个,对参数的依赖程度高得惊人。第三代粒子和静态质量理论上无法计算,就像问题“:为什么引力这么弱?”为什么希格斯的质量这么小?中微子振荡实验证明中微子的质量很小,强电和弱电之间没有统一的GUT,等等。所以后标准模型粒子物理是当今物理学的前沿,比如超对称、额外维度、弦和布兰、循环量子引力、暗物质和暗能量。自然界有四种基本力:强力、弱力和电磁力。

科学家知道它们是如何工作的,但如何解释它们的性质呢?这需要一个粒子物理学的标准模型。简而言之,这四种相互作用(目前为止除了引力)基本都解释清楚了。大多数人都知道物质的基本成分是分子,其次是原子或者质子和中子。但是还有更多基本粒子,比如中子和质子,也是由标准模型构成的。费米子:半整数自旋(1/2,3,2,5,2等。),其中包含了所有的物质粒子,是物质的原材料。共有48种,其中轻子(电子)12种,夸克36种(6味×3色×正负粒子)。

标准玻色子:自旋为整数的粒子有14种(如0,1,2等。),它们主要负责力的传递(引力子还没有被证明)。目前对引力的解释是广义相对论的时间空弯曲,但量子力学无法像其他三种力一样解释引力。这是两种理论的主要矛盾之一。弦论的m理论声称11维宇宙是量子力学和相对论的完美结合,它可能有机会争夺万有理论的称号。

标准模型的介绍到此为止。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了去这个网站搜索更多关于标准模型和标准模型的拉格朗日方程的信息。

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