Modelo estándar

A finales de la década de 1970, tras importantes descubrimientos experimentales y teóricos, se completó una nueva imagen del micromundo subatómíco. Las unidades básicas de la materia eran los quarks y otras partículas llamadas leptones y gluones. Las interacciones de estas partículas podían explicar, en principio, todas las cosas materiales del universo. Era un gran triunfo en la empresa de comprender la naturaleza. Proporcionaba el instrumento conceptual necesario para entender el Big Bang.Al modelo matemático que describe esas partículas y sus interacciones se le denomina el "modelo estándar" .El "modelo estándar" de la interacción de partículas subnucleares constituye hoy una unanimidad de este género. Ha sido un éxito desde un punto de vista experimental: ningún experimento lo contradice. Algunos físicos creen que aún no se ha probado adecuadamente. Pero la mayoría lo consideran correcto. El modelo es una teoría relativista del campo cuántico en la que los cuantos se denominan quarks, leptones y gluones: un conjunto de partículas fundamentales. Ello es la idea básica en su esencia.Los físicos han identificado en la naturaleza cuatro interacciones fundamentales: la interacción nuclear fuerte, las interacciones débiles que provocan la desintegración de los núcleos atómicos y de las partículas cuánticas, la fuerza electromagnética y la gravedad. El modelo estándar aborda tres de estas cuatro fuerzas, la electromagnética, la débil y la fuerte. (La gravedad, que es con mucho la fuerza más débil, y que entraña el problema, hasta ahora no resuelto, de una teoría cuántica que la explique, se excluye explícitamente). En el modelo estándar, cada una de estas tres fuerzas actúa mediante una serie de partículas cuánticas denominadas gluones, que son cuantos de un campo de medida de Yang-Mills. La interacción fuerte actúa mediante una serie de ocho "gluones coloreados", la débil mediante una serie de "gluones débiles" llamados W y Z, y la electromagnética mediante el fotón, la partícula de luz, que es también un gluón. Todos estos gluones interactúan con una serie de partículas denominadas quarks y leptones. Los leptones se caracterizan porque sólo interactúan con los gluones débiles y el fotón y no lo hacen con los gluones coloreados de las interacciones fuertes. Los quarks interactúan con los tres grupos de gluones, pero predominantemente con los gluones coloreados de interacción fuerte. Los gluones ( de glue, en inglés, cola, pegamento), hacen que los quarks los leptones "se peguen". Sin gluones, el universo se despegaría, se desintegraría. Sería un gas de quarks y leptones sin interacción y no sería nada interesante.El modelo estándar integra limpiamente dos teorías relativistas del campo cuántico, por una parte, la cromodinámica cuántica, una teoría de campo de quarks que interactúan con los gluones coloreados fuertes, y, por otra, el modelo Weinberg-Salam de las interacciones débiles y electromagnéticas unificadas. Unidas, estas teorías de campo pueden explicar, en principio, todo lo que observamos en el mundo aterial, salvo la gravedad.