El modelo estándar de la física de partículas es una teoría relativista de campos cuánticos desarrollada entre 1970 y 1973 basada en las ideas de la unificación y simetrías que describe la estructura fundamental de la materia y el vacío, considerando las partículas elementales como entes irreducibles cuya cinemática está regida por las cuatro interacciones fundamentales conocidas (exceptuando la gravedad, cuya principal teoría, la relatividad general, no encaja con los modelos matemáticos del mundo cuántico). La palabra "modelo" viene de la década de 1970 cuando no había suficiente evidencia experimental que confirmara el modelo. Hasta la fecha, casi todas las pruebas experimentales de las tres fuerzas descritas por el modelo estándar están de acuerdo con sus predicciones. Sin embargo el modelo estándar no alcanza a ser una teoría completa de las interacciones fundamentales debido a varias cuestiones sin resolver.
Video 1. The Standar Model (SM)
Simetrías o invarianzas ante transformaciones.
El teorema de Noether establece una correspondencia entre una simetría y una ley de conservación, es decir establece una razón fundamental por la cual se observa la conservación de ciertas magnitudes.
Campos entrelazados
Si un campo cuántico plantea un duro desafío de visualización, el MS multiplica esta dificultad por una
plétora de ellos.
Igual que el electromagnetismo clásico asigna a cada punto del espacio dos flechas (campo eléctrico →E y campo magnético →B), en el universo cuantico relativista se asignan funciones estadísticas diferentes a cada punto del espacio-tiempo. Por lo cual, surge una pregunta natural. ¿Cuántas especies de campos coexisten? Los cientificos han identificado un campo de electrones y otro de fotones, uno para cada tipo de quark y de neutrino, y así sucesivamente. Todos conviviendo a lo ancho y largo del espacio-tiempo, donde la energía entre los campos está fluyendo constantemente de unos a otros, manifestándose en una riqueza de fenómenos. Las distribuciones estadísticas de cada campo acusan las variaciones energéticas que se producen en los demás, porvocando, a su vez, cambios en ellos.
Fig 1. Interacción entre las partículas elementales
No todos los campos se comunican entre sí y tampoco lo hacen del mismo modo. Unos son sensibles a la mayoría, como los campos de bosones electrodébiles; otros, como los de gluones, llevan una vida más retirada. (vease Fig. 1)
En el SM se admite una división entre campos de materia (electrones y quarks) y campos mediadores (fotones y gluones) cuyas peculiaridades ocasionan las diferencias que apreciamos entre la luz y la materia.
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