O cząstkach elementarnie --> Czego nie wiemy ?

Problemy Modelu Standardowego

Model Standardowy (SM) dobrze opisuje oddziaływania elektrosłabe i silne. Dotychczas nie zaobserwowano żadnych znaczących odchyleń od jego przewidywań.

Ma jednak wady:

• ma około 20 wolnych parametrów, których wartości trzeba "włożyć z zewnątrz".
• nie wyjaśnia do końca dlaczego cząstki mają masy
• mechanizm Higgsa "przyklejony plastrem"
• cząstki Higgsa jeszcze nieodkryto 
• nie tłumaczy trzech pokoleń kwarków i leptonów.

Nadzieja:

Symetryczna struktura modelu standardowego sugeruje, że ukrywa się za nią jakaś bardziej ogólna, a zarazem prostsza teoria podobnie jak za Tablicą Mendelejewa kryła się struktura atomu, a za multipletami cząstek odkrytych w latach 30 - 60 - model kwarkowy.

Strategia na przyszłość:

• znaleźć cząstkę Higgsa lub wykluczyć jej istnienie
• poszukiwać nowych cząstek
• poszukiwać odchyleń od Modelu Standardowego

Narzędzia badawcze

Nowe cząstki można wytworzyć zderzając rozpędzone do olbrzymich energii elektrony lub protony. Do rozpędzania służą akceleratory. Produkty zderzenia są rejestrowane przez detektory.
Niektóre cząstki żyją tak krótko (<10^-23 s), że o ich istnieniu można się  dowiedzieć jedynie badając bardziej stabilne cząstki powstałe w wyniku ich rozpadu.

A oto podstawowe cechy narzędzi badawczych niezbędnych do zrealizowania nakreślonej wyżej strategii:

Opracowanie merytoryczne G.Wrochna, prezentacja T.Lach