CHFiz

Modelul standard. Materie neagră. Energie neagră.

Modelul standard este o colecție de teorii care descriu cele mai mici particule observabile și interacțiunile dintre energie și materie. În prezent acesta înglobează un total de >36 de particule considerate fundamentale, la care se adaugă încă 2 particule ipotetice și 4 tipuri de interacțiuni de bază.

„Modelul standard al particulelor fundamentale” de User:MissMJ - Standard Model of Elementary Particles,PBS NOVA [1], Fermilab, Office of Science, United States Department of Energy, Particle Data Group. Sub licență CC BY 3.0 via Wikimedia Commons - 

Particulele fundamentale sunt împărțite în două mari categorii după o proprietate numită spin, și anume fermioni fundamentali (a căror valoare a spinului e un număr fracționar) șibosoni fundamentali (a căror valoare a spinului e un număr întreg). Fermionii fundamentali sunt împărțiți în quarkuri și leptoni. Interacțiunile dintre fermioni sunt mediate prin schimbul unor particule de etalonare, bosonii intermediari, asociate celor 4 forțe fundamentale. Bosonii intermediari sunt: fotonul (corespondent forței electromagnetice), 3 bosoni vector slabi (corespondenți forței nucleare slabe), 8 gluoni (corespondenți forței nucleare tari) și ipoteticul graviton (corespondent forței gravitaționale) a cărui existență nu a fost confirmată încă. Un alt boson ipotetic foarte căutat este bosonul Higgs (sau higgsonul), care se presupune că ar da masă celorlalte particule.

Inițial (aproximativ între anii 1950 - 1975) s-a crezut că particulele din modelul standard stau la baza întregii materii din univers. Momentan, Modelul Standard este incomplet și nu explică caracteristici importante ale universului cum ar fi materia neagră (27% din univers) și energia neagră (68% din univers).

Oamenii de știință nu au observat direct materia neagră. Nu interacționează cu materia barionică și este complet invizibilă în urma interacțiunilor cu radiațiile electromagnetice, făcând-o imposibil de detectat. Dar oamenii de știință sunt siguri că există din cauza efectelor gravitaționale pe care le are asupra galaxiilor. Alte păreri susțin faptul că efectele materiei negre pot fi explicate prin modificarea fundamentală a teoriilor pe care le cunoaștem despre gravitație. Această teorie susține existența a mai multor forme a gravitației. Energia neagră este încă și mai misterioasă, iar descoperirea sa în anii 90 a fost un șoc pentru comunitatea științifică. Înainte, fizicienii asumau că forța de atracție a gravitației încetinește expansiunea universului. Două echipe de oameni de știință au încercat apoi să măsoare rata de decelerație, dar au ajuns la concluzia că universul de fapt se extinde accelerat.
Oamenii de știință nu au niciun fel de explicație plauzibilă pentru existența energiei negre. Potrivit unei teorii, energia neagră este al cincilea tip de forță fundamentală numită chintesență (în fizică, chintesența este o formă ipotetică de energie întunecată postulată ca o explicație a observațiilor unui univers în accelerare), care umple universul ca un fluid.

#Einstein100 - General Relativity