Modelo Padrão: diferenças entre revisões
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Informalmente falando, os férmions são as partículas que constituem a matéria e os bósons são as partículas que transmitem as forças. Para uma descrição detalhada das diferenças entre férmions e bósons, veja o artigo de [[partículas idênticas]].
De acordo com o Modelo Padrão, [[lépton]]s e [[quark]]s são partículas verdadeiramente elementares, no sentido de não possuírem estrutura interna. Partículas que têm estrutura interna são chamadas de [[hádron]]s; são constituídas de quarks: [[bárion]]s quando formadas por três quarks ou três antiquarks, ou mésons quando constituídas por um quark e um [[antiquark]].<ref name=ModeloPadrão>{{Citar livro
|nome=Marco Antonio Moreira
|sobrenome=Moreira
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|url=http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1806-11172009000100006&script=sci_arttext#not13a
|título=O Modelo Padrão da Física de Partículas
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|língua=português
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|local=Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brasil
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|ano=2009
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Há seis léptons (elétron, múon, tau, neutrino do elétron, neutrino do múon e neutrino do tau) e seis quarks [quark up (u) quark down (d), quark charme (c), quark estranho (s), quark bottom (b) e quark top (t)]. Porém, os quarks têm uma propriedade chamada cor<ref group="nota">Trata-se de uma propriedade, não uma cor propriamente dita. Vermelho, verde e azul são apenas aspectos dessa propriedade. Assim como a carga elétrica, que é também uma propriedade de certas partículas, pode ser positiva ou negativa, a propriedade cor, que poderia ser chamada de carga cor, apresenta três variedades que foram chamadas de vermelho, verde e azul</ref> e podem, cada um, apresentar três cores (vermelho, verde e azul). Há, portanto, 18 quarks. Contudo, como a cada partícula corresponde uma antipartícula<ref group="nota">De um modo geral, uma antipartícula tem a mesma [[massa]] e o mesmo [[spin]] da partícula em questão, porém [[carga]]s opostas</ref>, existiriam no total 12 léptons e 36 quarks.
O [[elétron]] é o [[lépton]] mais conhecido e o [[próton]] e o [[nêutron]] os hádrons mais familiares. A estrutura interna do próton é '''uud''', ou seja, dois quarks u e um d; a do nêutron é '''udd''', isto é, dois quarks ''d'' e um ''u''. O méson π<sup>+</sup> é formado por um antiquark d e um quark u, o méson π<sup>-</sup> é constituído por um antiquark ''u'' e um quark d. E assim por diante, ou seja, a grande maioria das chamadas partículas elementares são hádrons e estes são formados por três quarks ou três antiquarks (bárions) ou por um quark e um antiquark ([[méson]]s).
Em princípio, a teoria dos quarks, a [[Cromodinâmica Quântica]], não proibe a existência de partículas com estrutura mais complexa do que três quarks, três anti-quarks ou um par quark-antiquark. Todavia, apenas recentemente físicos experimentais têm apresentado evidências de partículas com cinco quarks, ou seja, ''pentaquarks'', como o teta mais, formado por quatro quarks e um antiquark. Mas isso ainda depende de resultados experimentais adicionais.
Uma característica peculiar dos quarks é que eles têm [[carga elétrica]] fracionária, (+ 2/3 e) para alguns tipos e (-1/3 e) para outros. No entanto, quarks nunca foram detectados livres, estão sempre confinados em hádrons, de tal modo que a soma algébrica das cargas dos quarks que constituem um determinado hádron é sempre um múltiplo inteiro de e. O [[próton]], por exemplo, é formado por dois quarks de carga (+2/3 e) e um quark de carga (-1/3 e) de modo que sua carga é (2/3, +2/3, -l/3) e, ou, simplesmente, e. Quer dizer, o quantum da carga elétrica continua sendo e (1,6 x 10<sup>-19</sup> C).
No modelo padrão, a teoria da [[Força eletrofraca|interação eletrofraca]] (que descreve as interações fracas e eletromagnéticas) é combinada com a teoria da [[cromodinâmica quântica]]. Todas estas teorias são [[Teoria de calibre|teorias de calibre]], significando que modelam as forças entre férmions acoplando aos bósons que "carregam" as forças. A [[Lagrangiana]] de cada conjunto de bósons mediadores é invariante sob uma transformação chamada de '''transformação de calibre''', assim estes bósons mediadores são referidos como [[Bóson de calibre|bósons de calibre]]. Os bósons no modelo padrão são:
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As transformações de gauge dos bósons de calibre podem ser descritas usando um [[grupo unitário]] chamado '''grupo de calibre'''. O grupo de calibre da interação forte é o SU(3), e o grupo de calibre da interação eletrofraca é o SU(2)×U(1). Conseqüentemente, o modelo padrão é frequentemente referido como '''SU(3)×SU(2)×U(1)'''. O bóson de Higgs é o único bóson na teoria que não é um bóson de calibre; tem um status especial na teoria, o que foi assunto de algumas controvérsias. [[Gráviton]]s, os bósons que acredita-se mediar a '''interação gravitacional''', não é explicado no modelo padrão.
As interações fundamentais ocorrem como se as partículas interagentes "trocassem" outras partículas entre si. Essas partículas mediadoras seriam os [[fóton]]s na interação eletromagnética, os [[glúon]]s na interação forte, as partículas W e Z na interação fraca e os [[gráviton]]s (ainda não detectados) na interação gravitacional. Quer dizer, partículas eletricamente carregadas interagiriam trocando fótons, partículas com carga cor interagiriam trocando glúons, partículas com carga fraca trocariam partículas W e Z enquanto partículas com massa trocariam grávitons.
As partículas mediadoras podem não ter massa, mas têm [[energia]], ou seja, são pulsos de energia. Por isso, são chamadas de virtuais. Dos quatro tipos de partículas mediadoras <ref group="nota">Mésons também podem atuar como partículas mediadoras, mas no caso da interação forte residual. São os quanta do campo mesônico, o qual não é um campo fundamental como o eletromagnético, o forte, o fraco e o gravitacional</ref> ,8 as do tipo W e Z têm massa, mas é comum chamá-las todas de partículas virtuais.
Há doze tipos diferentes de "sabores" dos férmions no modelo padrão. Entre o próton, o nêutron, e o elétron, aqueles férmions que constituem a maior parte da matéria, o modelo padrão considera somente o elétron uma partícula fundamental. O próton e o nêutron são agregados de umas partículas menores conhecidas como [[quark]]s, que são mantidos junto pela interação forte.
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