Interacciones de Partículas en el Modelo Estándar

El modelo estándar de la física de partículas busca describir las interacciones electromagnéticas, débiles, y fuertes de las partículas. En la actualidad, no existe un tratamiento mecánico cuántico comparable para la gravedad , la cuarta fuerza fundamental. El modelo estándar describe a las partículas que son los componentes básicos del universo, incluyendo los quarks (que forman los protones y los neutrones) y los leptones (que incluyen los electrones), así como las partículas portadoras de fuerza que influyen en los quarks y los leptones.

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El diagrama de arriba incluye las partículas fundamentales del Modelo Estándar e indica con líneas azules las interacciones entre esas partículas. El diagrama sigue el modelo del tratamiento de Mustafa Ashry. El campo de Higgs es constante en todo el espacio, por lo que la contribución de masa resultante es la misma en cualquier punto. El fotón y los gluones son bosones que no interactúan con el campo de Higgs y se consideran bosones vectoriales sin masa. Las partículas que sí interactúan reciben masas que son proporcionales a la fuerza de esa interacción. Las partículas W y Z son las partículas de intercambio asociadas con la interacción nuclear débil. Interactúan fuertemente con el campo de Higgs y, por tanto, tienen grandes masas y cortos alcances. La masa extremadamente pequeña del neutrino sugiere una interacción muy débil, aunque distinta de cero, con el campo de Higgs.

Los gluones son las partículas de intercambio de la fuerza fuerte e interactúan con todos los quarks. Los bucles de interacción circular es un recordatorio de que los gluones interactúan con otros gluones en el proceso de formación de los fermiones masivos como los protones. Los fotones transportan la fuerza electromagnética, indicada por líneas de conexión con los quarks, las partículas de leptones y el bosón débil cargado W. El bosón de Higgs representa la interacción que proporciona masa a todas las partículas masivas, y la interacción en bucle indica la interacción con otros bosones de Higgs. Los bosones débiles W y Z son la partícula de intercambio para la interacción débil y se conectan con todos los quarks y leptones y con el bosón de Higgs. Los bucles indican interacción entre sí.