Standardmodellen

Standardmodellen i partikkelfysikken er ein teori som skildrar dei tre naturkreftene fargekraft, svak kjernekraft og elektromagnetisme, og elementærpartiklane. Han inneheld dei lovene som styrer korleis partiklane og kreftene oppfører og utviklar seg. Dette er grunnlaget for korleis atom er bygde opp og knyter seg saman til molekyl, og dermed all vanleg materie rundt oss.

Standardmodellen er ein kvantefeltteori (QFT) som er konsistent med den spesielle relativitetsteorien. Ein kvantefeltteori skil seg frå eldre kvantemekanikk, slik som Schrödingerteori, ved at òg bølgjefunksjonen er kvantisert, i tillegg til storleikar som energi, posisjon, og rørslemengd. Kvantisering av bølgjefunksjonen er det som gjev opphav til partiklar. I standardmodellen er alle felt kvantisert, og til og med vekselverknad mellom partiklar skjer ved utveksling av virtuelle partiklar. Eit døme på ein vekselverknad er elektrisk fråstøyting mellom elektron, som skjer ved utveksling av virtuelle foton. Standardmodellen skildrar òg korleis partiklar kan skapast og tilinkjesgjerast, eller korleis dei går over til andre typar partiklar ved kollisjonar. Ved slike overgangar er bevaringslover viktige sidan dei gjev rigide skjema for kva for overgangar som er lov og kva for som ikkje er. Døme på bevarte storleikar er ladning, energi, og rørslemengd.

Standardmodellen skildrar ikkje gravitasjon og er dermed ikkje kopla til den generelle relativitetsteorien. Gravitasjon blir trudd å ha lita tyding på avstandar på storleik med eit atom og mindre, men er viktig for ei total skildring som ikkje berre kan nyttast på atomært og subatomært nivå. Standardmodellen vart utvikla mellom 1970 og 1973 basert på arbeid tilbake til tidleg på 1900-talet. Det er ein viktig test for naturvitskaplege teoriar at dei tillèt oss å formulere hypotesar og føresei verdien av storleikar som kan utprøvast og målast. Standardmodellen har føresagt ei rekkje nye partiklar og verdiar som til no har vist seg å stemme særs godt med testresultat frå forsøk, til dømes i partikkelakseleratorar.

Massen til partiklane, koplingskonstantane for kreftene og dessutan fleire bevaringslover er ikkje avleidd av grunnprinsipp, men avgjort eksperimentelt. Dette gjev ei rekkje uløyste spurnader (sjå under). Ein veit òg at dei partiklane som i dag blir skildra av standardmodellen berre utgjer omtrent 2–4 % av all masse og energi i det observerbare universet.^[1]

1. ↑ Robert Roy Britt (2004). «Dark Matter and Dark Energy: One and the Same?». www.space.com.