Οικοδομώντας μια νέα απεικόνιση του Καθιερωμένου Προτύπου (Standard Model)

26/10/2020

Γράφει ο Κωνσταντίνος Ζώκος

Το Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model) φαίνεται πως δεν μπορεί να ενσωματώσει σειρά ζητημάτων που σχετίζονται με παρατηρήσεις του φυσικού κόσμου και έτσι πέρα από την κριτική που υφίσταται αναπτύσσονται προσπάθειες για την πληρέστερη απεικόνισή του. Μια τέτοια προσπάθεια είναι αυτή του Chris Quigg, σωματιδιακού φυσικού στο Fermi National Accelerator Laboratory στο Illinois, ο οποίος ασχολείται για δεκαετίες με το πώς οπτικοποιείται το Καθιερωμένο Πρότυπο, προσπαθώντας για μια περισσότερο ισχυρή οπτική απεικόνισή του, στην οποία να εμφανίζονται περισσότερα στοιχεία. Αυτή που θα μπορούσε, από τη μια μεριά, να βοηθήσει στην εξοικείωση του κόσμου με τα γνωστά θεμελιώδη σωμάτια της φύσης και από την άλλη, να υπενθυμίζει στον κόσμο να σκέφτεται σχετικά με το πώς τα σωμάτια αυτά μπορούν να ταιριάζουν μέσα σε ένα ευρύτερο, πιο πλήρες, θεωρητικό πλαίσιο. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η πρόταση της οπτικής αναπαράστασης του Quigg που δείχνει περισσότερα για την υποκείμενη τάξη και δομή του Καθιερωμένου Προτύπου. Πρώτα θα παρουσιαστεί μια συνοπτική παρουσίαση του Καθιερωμένου Προτύπου και στη συνέχεια θα οικοδομηθεί βήμα-βήμα η πρόταση του Chris Quigg. Το άρθρο βασίζεται στη δημοσίευση του Quanta Magazine.

Πρώτα συνοπτικά για το Καθιερωμένο Πρότυπο

Το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής, αρκετά γνωστό αφού παρουσιάζεται πολύ συχνά ακόμη και σε μη εξειδικευμένα μέσα ενημέρωσης, είναι μια συνεκτική θεωρία με ένα σύνολο εξισώσεων με τις οποίες οι φυσικοί περιγράφουν τα θεμελιώδη σωμάτια και τις αλληλεπιδράσεις τους, που αποτελούν τη βάση επάνω στην οποία οικοδομείται θεωρητικά όλη η φύση. Σύμφωνα με αυτό – το σύνολο των εξισώσεων του οποίου αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1970 – όλη η φύση αναδύεται από μια χούφτα συστατικών που αλληλοεπιδρούν μεταξύ τους με λίγους διαφορετικούς τρόπους.

Βέβαια, από το Καθιερωμένο Πρότυπο λείπουν μερικά αινιγματικά κομμάτια του puzzle. Θα μπορούσαν να αναφερθούν: η απουσία του υποθετικού σωματίου που συγκροτεί τη Σκοτεινή Ύλη, το σωμάτιο που θεωρείται φορέας της βαρυτικής δύναμης και μια εξήγηση για την προέλευση της μάζας του νετρίνου. Ωστόσο, το Καθιερωμένο Πρότυπο μας παρέχει μια εξαιρετικά ακριβή εικόνα σχεδόν όλων των άλλων φαινομένων που παρατηρούμε. Παρόλα αυτά, υποστηρίζεται πως, για ένα πλαίσιο που ενσωματώνει την καλύτερη κατανόηση της θεμελιώδους τάξης της φύσης, το Καθιερωμένο Πρότυπο ακόμη δεν έχει μια συνεκτική οπτικοποίηση. Οι περισσότερες προσπάθειες είναι πολύ απλές, ή αγνοούν σημαντικές αλληλεπιδράσεις ή είναι μπερδεμένες και φορτωμένες. Συνήθως παρουσιάζεται ως ένας περιοδικός πίνακας σωματίων:

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ ΕΔΩ