Subatomic particles များသည် အက်တမ်ထက်သေးငယ်သော စကြဝဠာကြီး၏ တည်ဆောက်မှုအတုံးများဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် သဘာဝ၏နိယာမများနှင့် အရာဝတ္ထုဖွဲ့စည်းပုံကို နားလည်ရန် အခြေခံဖြစ်သည်။ ဤသင်ခန်းစာတစ်လျှောက်တွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဤအမှုန်များ၊ ၎င်းတို့၏ ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ၎င်းတို့ အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်ပုံတို့ကို စူးစမ်းလေ့လာကာ အမှုန်ရူပဗေဒကို နားလည်နိုင်စေရန် အခြေခံအုတ်မြစ်ကို ချထားသည်။
Standard Model သည် စကြာဝဠာအတွင်းရှိ သိထားသော အခြေခံ စွမ်းအားလေးခုအနက် သုံးခုကို ဖော်ပြသည့် သီအိုရီဖြစ်ပြီး ဆွဲငင်အားကို ဖယ်ထုတ်ကာ သိထားသည့် အက်တမ်အမှုန်များအားလုံးကို အမျိုးအစားခွဲသည်။ ၎င်းသည် ဤအမှုန်များကို fermions (ဒြပ်မှုန်) နှင့် bosons (force carriers) အဖြစ် အမျိုးအစားခွဲသည်။
Fermions များကို quark နှင့် lepton များအဖြစ် ပိုင်းခြားပြီး bosons များတွင် ဖိုတွန်၊ W နှင့် Z bosons၊ gluons နှင့် Higgs boson တို့ ပါဝင်ပါသည်။ Quarks များသည် နျူကလိယကို လှည့်ပတ်နေသော အီလက်ထရွန်များ ပါဝင်ပြီး အက်တမ် နျူကလိယ၏ အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သော ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်များ ပေါင်းစပ်ထားသည်။
Quarks သည် အမျိုးအစားခြောက်မျိုး သို့မဟုတ် "အရသာ" ဖြင့် လာပါသည်- အပေါ်၊ အောက်၊ ကျက်သရေ၊ ထူးဆန်းသော၊ အပေါ်နှင့် အောက်။ ၎င်းတို့သည် ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်များအတွင်း ၎င်းတို့ကို စုစည်းထားသည့် ပြင်းထန်သော နျူကလီးယားစွမ်းအားအပါအဝင် အခြေခံစွမ်းအားလေးခုလုံးကို တွေ့ကြုံခံစားရသည်။ "အရောင်ကန့်သတ်ခြင်း" ဟုခေါ်သည့် ဖြစ်စဉ်ကြောင့် သီးခြားခွဲထွက်ခြင်းတွင် Quark များကို မည်သည့်အခါမျှ မတွေ့နိုင်ပါ။ ၎င်းတို့သည် ပရိုတွန် (up quarks နှင့် down quark တစ်ခု) နှင့် နျူထရွန် ( down quark နှစ်ခု နှင့် up quark ) တို့ကဲ့သို့ ဟာဒရွန်များကို အတွဲလိုက် သို့မဟုတ် သုံးအုပ်စုတွင် တည်ရှိကြသည်။
Lepton သည် ပြင်းထန်သော နျူကလီးယားအားကို မခံစားနိုင်ပါ။ အီလက်ထရွန်သည် အက်တမ် နျူကလိယကို ပတ်၀န်းကျင်ရှိ တိမ်တိုက်များတွင် တွေ့ရလေ့ရှိသော လူသိအများဆုံး lepton ဖြစ်သည်။ အခြားလက်ပတွန်များထဲတွင် muon ၊ tau နှင့် ၎င်းတို့၏ ဆက်စပ်နယူထရီနိုများ ပါဝင်သည်၊ ၎င်းသည် ထုထည်နီးပါးရှိပြီး အရာဝတ္ထုနှင့် အလွန်ပျော့ပျောင်းစွာ ဓါတ်ပြုနိုင်သည် ။
Bosons များသည် အခြေခံအင်အားစုများကို ပြေလည်အောင်ဆောင်ရွက်ပေးသော အမှုန်များဖြစ်သည်။ ဖိုတွန်သည် လျှပ်စစ်သံလိုက်စွမ်းအား၏ သယ်ဆောင်သူဖြစ်ပြီး W နှင့် Z ဘိုဆန်များသည် နျူကလီးယား ယိုယွင်းမှုဖြစ်စဉ်များအတွက် တာဝန်ရှိပြီး အားနည်းနျူကလီးယားစွမ်းအားအတွက် တာဝန်ရှိသည်။ gluon များသည် ပြင်းထန်သော နျူကလီးယားစွမ်းအားကို သယ်ဆောင်ကာ ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်များအတွင်း quark များကို စုစည်းထားသည်။ Large Hadron Collider (LHC) တွင် 2012 ခုနှစ်တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သော Higgs boson သည် အမှုန်များကို ထုထည်ဖြစ်စေသည့် Higgs field နှင့် ဆက်စပ်နေသည်။
Standard Model ရှိ အမှုန်အမျိုးအစားတိုင်းတွင် ဒြပ်ထုနှင့် တူညီသော်လည်း ဓာတ်အားသွင်းခြင်းကဲ့သို့သော အခြားဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်သော ဆက်စပ်အမှုန်အမွှားများ ရှိသည်။ အမှုန်အမွှားများနှင့် အမှုန်အမွှားများ ဆုံမိသောအခါ ၎င်းတို့သည် အိုင်းစတိုင်း၏ ဒြပ်ထုကို စွမ်းအင်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲကာ ပျက်ဆီးသွားသည်၊ \(E = mc^2\) ၊ \(E\) သည် စွမ်းအင်၊ \(m\) သည် ဒြပ်ထုဖြစ်ပြီး \(c\) သည် အလင်း၏အလျင်ဖြစ်သည်။
အက်တမ်အက်တမ်အမှုန်များအကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့နားလည်ရာတွင် စမ်းသပ်မှုများစွာသည် အဓိကကျသည်-
QCD သည် quark နှင့် gluon များကြားတွင် လည်ပတ်နေသော အခြေခံကျသော စွမ်းအားလေးခုအနက်မှ တစ်ခုဖြစ်သည့် အားကြီးသောနျူကလီးယားစွမ်းအားကို ရှင်းပြသည့် သီအိုရီဖြစ်သည်။ quarks သည် "colour charge" ဟုခေါ်သော ပစ္စည်းကိုသယ်ဆောင်ပြီး အရောင်အားသယ်ဆောင်သည့် gluon ဖလှယ်မှုသည် ပြင်းထန်သောစွမ်းအားကို ပြေလည်စေသည်ဟူသောအချက်ဖြစ်သည်။ quarks များ နီးကပ်လာသည်နှင့်အမျှ ပြင်းထန်သော အင်အား၏ စွမ်းအားသည် လျော့နည်းသွားသည်၊၊ "asymptotic freedom" ဟု ခေါ်သော ပိုင်ဆိုင်မှုဖြစ်သည်။
electroweak သီအိုရီသည် လျှပ်စစ်သံလိုက်နှင့် အားနည်းသောနျူကလီးယားစွမ်းအားများကို ဘောင်တစ်ခုတည်းအဖြစ် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ မြင့်မားသော စွမ်းအင်အဆင့်များ (ဥပမာ Big Bang ကို ချက်ချင်းလိုက်ပြီးနောက်) တွင် ဤအင်အားစုနှစ်ခုသည် တစ်ခုတည်းအဖြစ် မည်သို့ပြုမူသည်ကို ရှင်းပြသည်။ သီအိုရီသည် W နှင့် Z bosons များ၏တည်ရှိမှုကို ခန့်မှန်းပေးကာ နောက်ပိုင်းတွင် လက်တွေ့စမ်းသပ်အတည်ပြုခဲ့သည်။
အောင်မြင်နေသော်လည်း Standard Model သည် ပြီးပြည့်စုံခြင်းမရှိပါ။ ၎င်းသည် ယေဘူယျနှိုင်းရသီအိုရီအားဖြင့် ဖော်ပြထားသော ဆွဲငင်အားကို မထည့်သွင်းထားဘဲ၊ သို့မဟုတ် စကြာဝဠာအများစုတွင်ရှိသော အမှောင်ထုနှင့် အမှောင်စွမ်းအင်တို့ကို ရှင်းပြထားခြင်းမရှိပါ။ supersymmetry နှင့် string သီအိုရီ ကဲ့သို့သော သီအိုရီများသည် အဆိုပါ လျှို့ဝှက်ဆန်းကြယ်မှုများကို ဖြေရှင်းရန် ကြိုးပမ်းရာတွင် အမှုန်များနှင့် အယူအဆအသစ်များကို မိတ်ဆက်ကာ Standard Model သို့ တိုးချဲ့မှုများကို အဆိုပြုပါသည်။
နိဂုံးချုပ်အားဖြင့်၊ ဒြပ်ထု၏ အခြေခံအကျဆုံး အစိတ်အပိုင်းဖြစ်သော အက်တမ်အက်တမ်အမှုန်များသည် စကြာဝဠာ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ၎င်းကိုပုံဖော်ပေးသည့် အရင်းခံစွမ်းအားများကို နားလည်ရန်အတွက် သာဓကဖြစ်သည်။ ဤအမှုန်အမွှားများကို လေ့လာခြင်းသည် Standard Model နှင့် အပြင်းအထန်စမ်းသပ်မှုများကဲ့သို့ သီအိုရီဘောင်များမှတဆင့် စကြဝဠာဆိုင်ရာ ကျွန်ုပ်တို့၏အသိပညာကို ဆက်လက်စိန်ခေါ်ပြီး ချဲ့ထွင်နေပါသည်။
