Het échte standaardmodel

Het standaardmodel van de elementaire deeltjes is op deze website al vele malen ter sprake gekomen. Met een vijftiental verschillende deeltjes kunnen we vrijwel de  gehele natuur om ons heen tot in detail beschrijven - in elk geval zolang we de zwaartekracht buiten beschouwing laten. Is het niet verrassend dat zo'n eenvoudig model de natuur zo goed beschrijft?

Afbeelding 1. Het standaardmodel.Vijftien soorten deeltjes beschrijven - op de zwaartekracht na - vrijwel alle natuurkunde om ons heen. Afbeelding: Fermi National Accelerator Laboratory.

Wie regelmatig websites zoals de onze bezoekt, zou de indruk kunnen krijgen dat natuurkunde alleen bestaat uit mooie beelden en creatieve ideeën. We vergeten wel eens dat al die beelden en ideeën hun basis hebben in een enorme dosis heel precieze wiskunde. Het is die wiskunde die de natuur zo goed beschrijft. De bijbehorende beelden zijn uiteindelijk niet meer dan dat: beelden, die de achterliggende wiskunde voor ons toegankelijker maken. Nergens wordt dat duidelijker dan bij het standaardmodel. De wiskundige uidtrukking die bij de mooie tabel in afbeelding 1 hoort is namelijk een stuk minder eenvoudig:

Afbeelding 2. Het échte standaardmodel.De wiskundige uitdrukking (in nette termen: de Lagrangiaan) die het standaardmodel beschrijft. Afbeelding van Symmetry Magazine door Thomas Gutierrez. Een hoge-resolutieversie van de afbeelding is via de onderstaande link te vinden.

Deze uitdrukking geeft enorm veel meer informatie dan afbeelding 1. De formule vertelt niet alleen welke deeltjes het standaardmodel bevat, maar ook welke eigenschappen die deeltjes hebben, hoe ze met elkaar wisselwerken, enzovoort. Het vergt de nodige training (of misschien wel: de nodige beroepsdeformatie) om in afbeelding 2 dezelfde schoonheid te zien als in afbeelding 1.

Hoe verhouden de twee beschrijvingen zich precies tot elkaar? Waar kunnen we in afbeelding 2 de verschillende deeltjes uit afbeelding 1 terugvinden? Over die vraag verscheen op de website Symmetry Magazine vorige week een kort artikel:

The Deconstructed Standard Model Equation

Beslist leuk om eens gezien te hebben, al raden we u niet aan om de hele uitdrukking uit uw hoofd te leren. Er zijn eenvoudiger manieren om indruk te maken op feestjes.

Een woord van dank aan Ivo van Vulpen, wiens retweet de bovenstaande link onder onze aandacht bracht. Zelf ook een leuke link of video gevonden? Laat het ons weten!

Gepubliceerd: do, 04/08/2016 - 01:31