Google Play badge

စံမော်ဒယ်


Particle Physics ၏ စံပုံစံ

Standard Model သည် စကြာဝဠာ၏ အခြေခံအမှုန်များနှင့် စွမ်းအားများ အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်ပုံအား ရှင်းပြပေးသော အမှုန်ရူပဗေဒဆိုင်ရာ သီအိုရီတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အသေးဆုံးစကေးများအတွင်း အရာဝတ္ထုဖွဲ့စည်းပုံကို နားလည်ရန်အတွက် မူဘောင်တစ်ခုပေးရန်အတွက် ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ်နှင့် အထူးနှိုင်းရတို့ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ Standard Model ကို စမ်းသပ်မှု အထောက်အထားများဖြင့် ထောက်ခံထားပြီး သိပ္ပံပညာတွင် အပြင်းအထန် စမ်းသပ်ထားသည့် သီအိုရီများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။

Standard Model ၏ ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်

Standard Model သည် စကြာဝဠာရှိ သိထားသည့် အခြေခံ စွမ်းအား လေးခုအနက် သုံးခုကို ဖော်ပြသည်- လျှပ်စစ်သံလိုက်၊ အားနည်းသော နျူကလီးယား နှင့် ပြင်းထန်သော နျူကလီးယား စွမ်းအားများကို ဖော်ပြသည်။ ယေဘူယျနှိုင်းရအားဖြင့် ဖော်ပြထားသည့် ဆွဲငင်အားမပါဝင်ပါ။ မော်ဒယ်သည် သိထားသည့် အခြေခံအမှုန်များအားလုံးကို အဓိကအုပ်စုနှစ်စုဖြစ်သည့် fermions နှင့် bosons ဟူ၍ ခွဲခြားထားသည်။

Fermions- အမှုန်အမွှားများ

Fermions များသည် အရာဝတ္ထုများ၏ တည်ဆောက်မှုတုံးများဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့ကို quark နှင့် lepton ဟူ၍ အုပ်စုနှစ်စုခွဲထားသည်။ Quark များသည် အပေါ်၊ အောက်၊ ကျက်သရေ၊ ထူးဆန်းသော၊ အပေါ်နှင့် အောက် ဟူ၍ ခြောက်မျိုးရှိသည်။ ၎င်းတို့သည် အက်တမ်များ၏ နျူကလိယကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်များ ဖွဲ့စည်းရန် သီးခြားနည်းလမ်းများဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ လက်ပတွန်များတွင် အီလက်ထရွန်၊ မြူနွန်၊ တူ နှင့် ၎င်းတို့၏ ဆက်စပ်နယူထရီနိုများ ပါဝင်သည်။ အီလက်ထရွန်များသည် ပရိုတွန်နှင့် နယူထရွန်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော အက်တမ်နျူကလီးယပ်စ်ကို ပတ်လမ်းကြောင်းဖြင့် လည်ပတ်ကာ အက်တမ်များကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။

Bosons- တပ်ဖွဲ့ဝင်များ

Bosons များသည် fermion များကြားတွင် အခြေခံ စွမ်းအားများကို ပြေလည်အောင် ဆောင်ရွက်ပေးသော အမှုန်များ ဖြစ်သည်။ ဖိုတွန် ( \(\gamma\) ) သည် လျှပ်စစ်သံလိုက်စွမ်းအားကို သယ်ဆောင်ပေးသည်၊ W နှင့် Z ဘိုဆန်များသည် အားနည်းနျူကလီးယားစွမ်းအားကို ပြေလည်အောင်ဆောင်ရွက်ပေးပြီး gluons ( \(g\) ) သည် ပြင်းထန်သောနျူကလီးယားစွမ်းအားကို သယ်ဆောင်သည်။ Higgs boson ( \(H\) ) သည် Higgs field နှင့် ဆက်စပ်နေသော အထူးအမှုန်အမွှားဖြစ်ပြီး အခြားအမှုန်များကို ထုထည်ပေးသည်။

လျှပ်စစ်သံလိုက်စွမ်းအား

လျှပ်စစ်သံလိုက်အားကို Quantum Electrodynamics (QED) သီအိုရီက ဖော်ပြသည်။ ဖိုတွန် ဖလှယ်မှုမှတဆင့် အားသွင်းထားသော အမှုန်များကြား အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်မှုအတွက် ၎င်းတွင် တာဝန်ရှိသည်။ လျှပ်စစ်သံလိုက်စွမ်းအားသည် အီလက်ထရွန်များကို အက်တမ်နျူကလိယနှင့် ချိတ်ဆက်ကာ အက်တမ်များဖွဲ့စည်းသည်။ လျှပ်စစ်သံလိုက်အားအတွက် အပြန်အလှန် ညီမျှခြင်းအား အောက်ပါအတိုင်း ကိုယ်စားပြုနိုင်ပါသည်။

\( F = \frac{k e \cdot q 1 \cdot q_2}{r^2} \)

\(F\) သည် အင်အားဖြစ်ပြီး၊ \(k e\) သည် Coulomb ၏ ကိန်းသေဖြစ်ပြီး၊ \(q1\) နှင့် \(q_2\) စွဲချက်များနှင့် \(r\) သည် စွဲချက်ကြားအကွာအဝေးဖြစ်သည်။

နျူကလီးယား အင်အား အားနည်းတယ်။

အားနည်းသောနျူကလီးယားစွမ်းအားသည် ရေဒီယိုသတ္တိကြွယိုယွင်းမှုနှင့် အချို့သောနျူကလီးယားတုံ့ပြန်မှုများအတွက် တာဝန်ရှိသည်။ ၎င်းကို W နှင့် Z bosons များမှ ဖျန်ဖြေပေးသည်။ အင်အားအားနည်းသော ဖြစ်စဉ်တစ်ခု၏ ဥပမာမှာ အက်တမ်တစ်ခု၏ နျူကလိယရှိ နျူထရွန်သည် ပရိုတွန်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲကာ အီလက်ထရွန်နှင့် အီလက်ထရွန် အန်နီယူထရီနို ( \(\bar{\nu}_e\) ) ပါဝင်သော ဖြစ်စဉ်တစ်ခု၏ ဥပမာတစ်ခုဖြစ်သည်။ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ကိုယ်စားပြုနိုင်သည်-

\( n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e \)
ပြင်းထန်သော နူကလီးယား တပ်ဖွဲ့

ပြင်းထန်သောနျူကလီးယားစွမ်းအားသည် ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်များဖွဲ့စည်းရန် quark များကို ပေါင်းစည်းကာ အက်တမ်နျူကလိယကို အတူတကွ ထိန်းထားသည်။ ၎င်းသည် အခြေခံအကျဆုံး စွမ်းအားလေးခုတွင် အပြင်းထန်ဆုံးဖြစ်သော်လည်း အလွန်တိုတောင်းသော အကွာအဝေးတွင် လုပ်ဆောင်သည်။ ပြင်းထန်သော စွမ်းအားကို gluons ဖြင့် ဖျန်ဖြေပေးထားပြီး ၎င်း၏ ခွန်အားကို Quantum Chromodynamics (QCD) မှ ဖော်ပြပါသည်။ quarks များကြားမှ အင်အားကို အောက်ပါတို့က ပေးသည်။

\( F_{strong} \propto \frac{1}{r^2} \textrm{ တိုတောင်းသောအကွာအဝေးမှာ} \)

သို့သော် အကွာအဝေးနှင့်တိုးလာကာ ပရိုတွန်နှင့် နယူထရွန်များအတွင်း quark များကို ချုပ်နှောင်ထားသည်။

Higgs ယန္တရား

Higgs ယန္တရားသည် အမှုန်များ အစုလိုက်အပြုံလိုက်ရရှိပုံကို ရှင်းပြသည်။ ၎င်းသည် စကြဝဠာကို စိမ့်ဝင်စေသော Higgs နယ်ပယ်ကို အဆိုပြုသည်။ ဤနယ်ပယ်နှင့် တုံ့ပြန်သော အမှုန်များသည် ဒြပ်ထုကို ရရှိသည်။ အပြန်အလှန် အားကောင်းလေလေ အမှုန်အမွှားများလေလေ ဖြစ်သည်။ Higgs boson သည် CERN's Large Hadron Collider (LHC) တွင် 2012 ခုနှစ်တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သော ဤနယ်ပယ်နှင့် ဆက်စပ်နေသော ကိန်းဂဏန်းအမှုန်အမွှားဖြစ်သည်။

စမ်းသပ်အထောက်အထားများနှင့် ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများ

Standard Model ၏ ခန့်မှန်းချက်များကို မြောက်မြားစွာသော စမ်းသပ်မှုများမှတစ်ဆင့် အတည်ပြုခဲ့သည်။ ထင်ရှားသော ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများတွင် ထိပ်တန်း quark (1995)၊ tau neutrino (2000) နှင့် Higgs boson (2012) တို့ ပါဝင်သည်။ CERN ၏ Large Hadron Collider (LHC) နှင့် Fermilab ၏ Tevatron collider တို့သည် ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ခဲ့သည်။ ဤစမ်းသပ်ချက်များတွင် စွမ်းအင်မြင့်မားသော အမှုန်အမွှားများကို တိုက်မိခြင်းနှင့် ရလဒ်များကို စောင့်ကြည့်ခြင်း ပါ၀င်ပြီး အရာဝတ္ထုများ၏ အခြေခံပါဝင်ပစ္စည်းများနှင့် ၎င်းတို့အပေါ် သက်ရောက်နေသော အင်အားစုများကို ထိုးထွင်းသိမြင်စေသည်။

ကန့်သတ်ချက်များ နှင့် Standard Model ကိုကျော်လွန်ခြင်း။

Standard Model သည် အလွန်အောင်မြင်သော်လည်း၊ ကန့်သတ်ချက်များရှိသည်။ စကြဝဠာကြီး၏ အမှောင်ထုနှင့် အမှောင်စွမ်းအင်၊ ဒြပ်ထု-ဆန့်ကျင်ဘက်မညီညွှတ်မှု၊ သို့မဟုတ် ဆွဲငင်အား၏ တွန်းအားကို ၎င်းသည် ရှင်းပြမထားပေ။ supersymmetry နှင့် string သီအိုရီ ကဲ့သို့သော သီအိုရီများသည် အဆိုပါ လျှို့ဝှက်ဆန်းကြယ်မှုများကို ဖြေရှင်းရန် Standard Model သို့ တိုးချဲ့မှုများ အဆိုပြုသော်လည်း ဤသီအိုရီများအတွက် စမ်းသပ်မှုဆိုင်ရာ အထောက်အထားများ နည်းပါးနေဆဲဖြစ်သည်။

အမှုန်ရူပဗေဒတွင် ဆက်လက်သုတေသနပြုခြင်းသည် စကြဝဠာအကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့၏နားလည်မှုကို နက်ရှိုင်းစေရန် ရည်ရွယ်ပြီး အခြေခံစွမ်းအားလေးခုစလုံးပါဝင်သော ပိုမိုပြည့်စုံသောသီအိုရီတစ်ခုဆီသို့ ဦးတည်သွားစေကာ Standard Model ၏ အဖြေမရသောမေးခွန်းများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်သည်။

Download Primer to continue