Το Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model) είναι η καλύτερη θεωρία που έχουν αυτή τη στιγμή οι Φυσικοί για να περιγράψουν τα βασικά συστατικά του σύμπαντος. Είναι ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα της επιστήμης του 20ού αιώνα. Λέει ότι τα πάντα γύρω μας είναι φτιαγμένα από σωματίδια -τα κουάρκ και τα λεπτόνια- με τέσσερις δυνάμεις να επιδρούν σ’ αυτά.
Είμαστε πιο εξοικειωμένοι με τον ηλεκτρομαγνητισμό και τη βαρύτητα, οι άλλες δύο δυνάμεις δεν είναι τόσο γνωστές. Η ισχυρή πυρηνική δύναμη συγκρατεί ενιαίο τον ατομικό πυρήνα, καθιστώντας τον σταθερό. Χωρίς αυτή δεν θα υπήρχαν άλλα άτομα εκτός από του υδρογόνου. Χωρίς άνθρακα, χωρίς οξυγόνο, χωρίς ζωή. Η Ασθενής Πυρηνική δύναμη δημιουργεί τις πυρηνικές αντιδράσεις που επιτρέπουν στον ήλιο να λάμπει για δισεκατομμύρια χρόνια. Ως αποτέλεσμα, τρισεκατομμύρια νετρίνα έρχονται από τον ήλιο και περνούν μέσα απ’ το σώμα μας κάθε δευτερόλεπτο, αλλά δεν τα νιώθουμε γιατί η Ασθενής αλληλεπίδραση είναι τόσο αδύναμη.
Παρ’ όλη την απίστευτή επιτυχία του, το Καθιερωμένο Πρότυπο έχει σοβαρές ελλείψεις. Για παράδειγμα, αν τα μόνα συστατικά του σύμπαντος είναι οι Δυνάμεις και τα σωματίδια με μάζα, τότε όλα τα σωματίδια θα πρέπει να ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, αντίθετα με ό,τι παρατηρείται. Για να τα επιβραδύνουν, οι θεωρητικοί φυσικοί υποθέτουν την ύπαρξη ενός μυστηριώδους, πανταχού παρόν και άγνωστο μέχρι σήμερα «υγρό», το Πεδίο Higgs. Επίσης, οι Φυσικοί τώρα αντιλαμβάνονται ότι το 96% του σύμπαντος δεν είναι φτιαγμένο από τη συνηθισμένη ύλη και έτσι δεν χωράει στο Καθιερωμένο Πρότυπο. Πώς θα αναβαθμιστεί το Καθιερωμένο Πρότυπο για να απαντήσει σ’ αυτά τα μυστήρια είναι ένα ανοικτό πρόβλημα, που αναμένεται να απαντηθεί από σύγχρονα και μελλοντικά πειράματα.
Hitoshi Murayama, University of California Berkeley and Lawrence Berkeley National Laboratory
