نتحدث كثيراً حول النموذج القياسي في فيزياء الجسيمات هنا في ScienceAler. أنت تعرف، "نظرية كل شيء تقريباً". إنها أفضل مجموعة من المعادلات لدينا لوصف سلوك الكون وكل شيء داخله.
لكن هل فكرت يوماً كيف تبدو عليه في الواقع؟
إذا كان كذلك، فأنت محظوظ فهذه لاغرانجيان النموذج القياسي (Standard Model Lagrangian) في أوج مجده، وقد كتبها عالم الرياضيات والفيزيائي الإيطالي ماتيلد ماركولي Matilde Marcolli:
حسناً، نحن نعرف، نحن نعرف، إنها تبدو مجموعة من الهراء، ولكن يمكننا كسر هذه القاعدة.
ما هو اللاغرانجيان في المقام الأول؟ يشرح راشمي شيفيني Rashmi Shivni لمجلة سيمتري Symmetry magazine الأمر قائلاً: "اللاغرانجيان طريقة خيالية في كتابة معادلة لتحديد حالة نظام متغير، وشرح أقصى طاقة ممكنة يستطيع النظام الحفاظ عليها... على الرغم من مظهرها، فاللاغرانجيان تعد الأسهل والأكثر انضغاطاً لعرض النظرية".
إنها تُجزء كل شيء إلى خمسة أقسام زيادة عن التناظر، لكن للذين يريدون نسخة CliffsNotes، فليُلقوا نظرة على هذا الاختصار الذي وضعه فريق في سيرن بمحبة على كوب قهوة:
هذا أقصر قليلاً، لكن لا يزال مبهماً إلى حد ما بالنسبة للغالبية منا، ولذلك دعونا نشرحه مع بعض المساعدة من أشخاص لطيفين في سيرن.
- يصف السطر الأول القوى الموجودة في الكون: الكهرباء والمغناطيسية والقوى النووية الضعيفة والشديدة (strong and weak nuclear forces).
- يصف السطر الثاني كيف تؤثر هذه القوى على الجسيمات الأساسية في المادة، وهي الكواركات (quarks) والليبتونات (leptons).
- ويصف السطر التالي كيف تحصل تلك الجسميات على كتلتها من بوزون هيغز (Higgs boson). ويوضح الفريق الإعلامي لسيرن: "يمكّن السطر الرابع بوزون هيغز من القيام بالعمل".
إنها مبسطة، لكنها تفي بالعمل. صدقوا أو لا تصدقوا، لكن يمكن لهذه السطور الأربعة القصيرة أن تفسر إلى حد كبير كيفية تصرف كل شيء في الكون. كم هي جميلة!
والأكثر إثارة من ذلك، يعتقد الفيزيائيون أننا قد نكون على وشك اكتشاف فيزياء جديدة خارج النموذج القياسي -بما في ذلك الجسيمات التي قد تساعد الباحثين في شرح قوى الجاذبية، وهو أمر لا يزال النموذج القياسي عاجز عن أخذه في الحسبان.
لذلك راجع لاغرانجيان النموذج القياسي المختصر أو الكامل، وضعه في الذاكرة لأنه قد لا يكون أفضل "نظرية كل شيء تقريباً" إلى الأبد.
