Modello Standard
Modello Standard
Teoria confermata sperimentalmente per la descrizione delle particelle elementari e delle loro interazioni fondamentali (tranne la gravitazione) basato sulle teorie di gauge rinormalizzabili. Secondo tale modello, che ingloba la teoria unificata dell’interazione elettrodebole e la cromodinamica quantistica, tutta la materia si compone di un insieme di particelle composto da sei quark e sei leptoni. Ognuno dei tre tipi di interazione è mediata dallo scambio di un bosone vettore (detto bosone di gauge). Il fotone (massa nulla) rappresenta la particella di scambio dell’elettrodinamica quantistica (QED) per l’interazione elettromagnetica di particelle cariche. Otto gluoni (massa nulla) sono i bosoni di gauge della cromodinamica quantistica per l’interazione tra quark; essi trasportano colore, interagendo quindi tra loro. I bosoni massivi W e Z sono le particelle di scambio dell’interazione debole. Poiché i bosoni W sono elettricamente carichi si accoppiano, oltre che tra loro, anche con i fotoni. La teoria prevede pertanto l’unificazione delle interazioni elettromagnetica e debole in una sola teoria di gauge elettrodebole (modello di Glashow-Weinberg-Salam), che rappresenta uno dei risultati più importanti del Modello Standard. Fino agli anni Sessanta, la QED era l’unica teoria di gauge rinormalizzabile e l’invarianza di gauge sembrava implicare bosoni di gauge a massa nulla e quindi interazioni a lungo raggio. Successivamente le teorie di Yang-Mills e il cosiddetto meccanismo di Higgs hanno portato a considerare i bosoni di gauge come particelle massive. La versione minima del modello contiene 19 parametri liberi da determinare sperimentalmente: nove sono relativi a masse di fermioni, quattro alla cosiddetta matrice CKM, due al potenziale di Higgs e uno alla QCD. Data l’arbitrarietà di tali parametri, si ritiene che debba esistere fra loro una qualche relazione non prevista dal modello, ovvero che vi sia una teoria sottostante il modello, non ancora scoperta e che potrebbe includere anche la gravitazione. Secondo alcuni tale teoria fondamentale potrebbe essere la teoria delle stringhe.
→ Astrofisica delle alte energie; Cosmologia; Gravitazione; Particelle elementari