Σωματιδιακή Φυσική : Η επόμενη γενεά - Εισαγωγή

Περιεχόμενα Σελίδας:

1. Εισαγωγή
2. Ο θρίαμβος του καθιερωμένου μοντέλου.
3. Ελλείψεις του καθιερωμένου μοντέλου
4. Προς τη μεγάλη ενοποίηση
5. Το επόμενο βήμα

Εισαγωγή

Αν και οι βασικοί δομικοί λίθοι της ύλης και οι αλληλεπιδράσεις τους έχουν θεμελιωθεί επαρκώς από θεωρητική άποψη, πολλές θεμελιώδεις ερωτήσεις παραμένουν αναπάντητες και περιμένουν τα πειράματα του μέλλοντος.

Η σωματιδιακή φυσική γεννήθηκε το 1897 με την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου από τον J.J. Thomson και έκτοτε έχουν γίνει πολλά πειραματικά και θεωρητικά βήματα στον 20ο αιώνα.
Πολλά στρώματα από το κοσμικό κρεμμύδι παραμερίστηκαν και το στάδιο της τωρινής μας θεωρητικής κατανόησης συνοψίζεται στο λεγόμενο καθιερωμένο μοντέλο (standard model) το οποίο έχει δοκιμαστεί με μεγάλη επιτυχία στα εργαστήρια στοιχειωδών σωματιδίων σ’ όλο τον κόσμο. Δεν υπάρχει καμιά πιστοποιημένη μέτρηση σε οποιοδήποτε εργαστήριο που να αντιφάσκει με το καθιερωμένο μοντέλο. Παρόλα αυτά εμείς οι φυσικοί των στοιχειωδών σωματιδίων το βρίσκουμε μη ικανοποιητικό διότι η μεγάλη του επιτυχία θέτει νέα ερωτήματα που περιμένουν απαντήσεις.

Η μεγάλη πρόκληση της παρούσης χιλιετίας θα είναι να ξεπεράσουμε το καθιερωμένο μοντέλο και να φτάσουμε σε ένα νέο επίπεδο περιγραφής των συστατικών της ύλης και των αλληλεπιδράσεών τους. Είναι πολύ πιθανόν ότι αυτή η νέα κατανόηση θα κάνει το καθιερωμένο μοντέλο να μοιάζει σαν πρωτόγονο και ανεπαρκές όπως μας φαίνεται σήμερα το ατομικό μοντέλο που χρησιμοποιούσαν οι φυσικοί τον 19^ο αιώνα.

Παρόλα αυτά τόσο τα άτομα όσο και οι εξισώσεις του Μaxwell και η βαρύτητα του Νεύτωνα έχουν ακόμα το ρόλο τους στη σύγχρονη θεωρία. Έτσι μπορούμε να περιμένουμε ότι οποιαδήποτε θεωρία και αν αναπτυχθεί στο μέλλον θα περιέχει το καθιερωμένο μοντέλο ως υποσύνολό της.
Ας ανακεφαλαιώσουμε λοιπόν πρώτα τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά του καθιερωμένου μοντέλου πριν δούμε τα ανοιχτά προβλήματά του και τις προσπάθειες επίλυσής τους.