Tα πειράματα στο CERN και το σωματίδιο Higgs : Θεωρίες της Φυσικής και Βιβλική Κοσμολογία σε θέση αντίθεση και σύνθεση - Τακαρίδης Γεώργιος (12)

Συνέχεια από: Παρασκευή, 24 Ιουλίου 2020

II. Τα εικονικά σωματίδια του μοντέλου ή οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των υλικών σωματιδίων

Όπως αναφέρθηκε, τέσσερα από τα σωματίδια του Καθιερωμένου Προτύπου δεν αποτελούν συστατικά της ύλης, δεν έχουν άμεσα απτή υλική υπόσταση, δεν ανιχνεύονται άμεσα και γι’ αυτό ονομάζονται εικονικά (virtual particles) ή δυνάμει σωματίδια ή και σωματίδια – φορείς των δυνάμεων. Τα σωματίδια αυτά υπάρχουν, υπολογίζονται ως μαθηματικές οντότητες, ανιχνεύονται έμμεσα στα πειράματα, αλλά δε μπορούν να αποθηκευτούν, δε μπορούν να συνενωθούν με άλλα για να δώσουν υλικούς σχηματισμούς. Κατανοούνται μόνο πάνω στην αλληλεπίδραση των δομικών σωματιδίων99 της ύλης. Υπάρχουν και δρουν μόνο κατά τη διάρκεια της ενεργειακής ανταλλαγής πληροφορίας μεταξύ των σωματιδίων της ύλης. Τα σωματίδια αυτά εξηγούν το πώς ένα σώμα εξασκεί δύναμη σ’ ένα άλλο. Με μία πιο απλή προσέγγιση μπορούμε να πούμε ότι εάν τα υλικά σωματίδια του Προτύπου είναι τα γράμματα του αλφαβήτου, τα εικονικά σωματίδια αποτελούν τους κανόνες σύμφωνα με τους οποίους σχηματίζονται οι λέξεις ή οι προτάσεις ώστε να βγαίνει ένα πλήρες νόημα100.

Σύμφωνα με τις σύγχρονες απόψεις της Φυσικής η εξάσκηση τής οποιασδήποτε μορφής δύναμης από ένα σώμα σ’ ένα άλλο γίνεται με την ανταλλαγή αυτών των εικονικών σωματιδίων. Όταν ένα σωματίδιο ύλης αλληλεπιδρά με ένα άλλο, το πρώτο εκπέμπει ένα δυνάμει σωματίδιο προς το δεύτερο. Η εκπομπή του σωματιδίου μεταβάλλει την κινητική κατάσταση του πρώτου και όταν απορροφηθεί από το δεύτερο μεταβάλλεται και η κινητική κατάσταση του δεύτερου101. Όσο παράξενο ή ακατανόητο και αν είναι αυτό για την ανθρώπινη λογική που απορρέει από τις αισθήσεις μας, ένα απλό παράδειγμα μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση αυτής της πραγματικότητας. Βοηθητικά παρουσιάζεται ο πίνακας 4.

ΠΙΝΑΚΑΣ 4

ΟΙ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑ ΕΙΚΟΝΙΚΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ – ΦΟΡΕΙΣ ΤΟΥΣ 102

Όπως φαίνεται στο σχήμα του πίνακα 4 πετώντας τη μπάλα η μία κοπέλα στην άλλη θέτει σε κίνηση και τις δύο βάρκες, τη μία προς τα αριστερά και την άλλη προς τα δεξιά. Το ίδιο θα συνέβαινε αν οι δύο βάρκες ήταν κολλημένες και ακίνητες η μία δίπλα στην άλλη και οι κοπέλες ασκούσαν αμοιβαία απωστική δύναμη μεταξύ τους. Γίνεται έτσι κατανοητό πώς με την ανταλλαγή της μπάλας ουσιαστικά εξ αποστάσεως η μία ασκεί δύναμη στην άλλη. Το ίδιο συμβαίνει και στον κόσμο των στοιχειωδών σωματιδίων. Κάθε φορά που αλληλεπιδρούν δύο σωματίδια μεταξύ τους ανταλλάσουν και ένα διαφορετικό εικονικό σωματίδιο ανάλογα με το είδος της αλληλεπίδρασης. Οι αλληλεπιδράσεις που παρατηρούνται στη Φύση μεταξύ των σωματιδίων της ύλης είναι τέσσερις103. Οι βαρυτικές, οι ηλεκτρομαγνητικές, οι ασθενείς πυρηνικές και οι ισχυρές πυρηνικές, όπως φαίνεται και στον πίνακα 4.

Οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις είναι οι πλέον γνωστές από την καθημερινή ζωή του ανθρώπου και ερμηνεύουν την έλξη που δέχονται όλα τα σώματα από τη Γη και πέφτουν πάνω σ’ αυτήν, όταν τα αφήσουμε ελεύθερα να κινηθούν. Θεωρούνται υπεύθυνες για τη μακροσκοπική δομή του σύμπαντος, για τη δημιουργία γαλαξιών, για τις αμοιβαίες έλξεις μεταξύ των ουρανίων σωμάτων. Το σωματίδιο – φορέας της δύναμης αυτής είναι το γκραβιτόνιο, ένα σωματίδιο που δεν έχει ανιχνευτεί ποτέ μέχρι σήμερα λόγω της εξαιρετικά μικρής ισχύος της δύναμης αυτής. Είναι 38 τάξεις μεγέθους ασθενέστερες από τις ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις και 35 τάξεις μεγέθους μικρότερες από τις ηλεκτρομαγνητικές (βλέπε πίνακα 4). Οι αλληλεπιδράσεις αυτές είναι μόνο ελκτικές έχουν άπειρη εμβέλεια, και είναι καθολικές, που σημαίνει πως οποιοδήποτε σωματίδιο ανάλογα με τη μάζα του ή την ενέργειά του δέχεται την επίδρασή τους.

Οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις είναι επίσης γνωστές από την καθημερινή μας εμπειρία. Ασκούνται μεταξύ σωμάτων ή σωματιδίων που είναι ηλεκτρικά φορτισμένα και είναι υπεύθυνες για τη συγκρότηση του ατόμου καθώς ερμηνεύουν την έλξη μεταξύ του θετικού πυρήνα του ατόμου και των αρνητικών ηλεκτρονίων που περιφέρονται γύρω από αυτόν. Φορέας της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης είναι το φωτόνιο, γνωστό σε όλους ως φορέας του φωτός. Όλες οι μακροσκοπικά παρατηρούμενες δυνάμεις εκτός από τις βαρυτικές είναι ηλεκτρομαγνητικής φύσης, δηλαδή ασκούνται με την ανταλλαγή φωτονίων. Έτσι όσο παράξενο και αν ακούγεται, όταν σπρώχνουμε ένα σώμα με τα χέρια μας, κατά βάθος του εκπέμπουμε σωματίδια, τα δυνάμει φωτόνια και το τελικό αποτέλεσμα είναι αυτό που αισθανόμαστε εμπειρικά. Παρότι η εμβέλεια των δυνάμεων αυτών είναι επίσης άπειρη και η ισχύς τους υπερβολικά μεγαλύτερη από τις βαρυτικές, δεν κυριαρχούν στο μακρόκοσμο, διότι στα μεγάλα σώματα το πλήθος των θετικών και αρνητικών φορτίων είναι περίπου ίσο, με αποτέλεσμα οι έλξεις να εξουδετερώνουν τις απώσεις και η συνολική ηλεκτρομαγνητική δύναμη να είναι αμελητέα. Έτσι οι βαρυτικές δυνάμεις παρά την ασθενικότητά τους καταφέρνουν να κυριαρχούν στο μακρόκοσμο. Οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις περιγράφονται με εκπληκτική ακρίβεια από την Κβαντική Ηλεκτροδυναμική (QED) που ενσωματώθηκε στο Καθιερωμένο Πρότυπο, και αποτελεί ίσως την ακριβέστερη θεωρία που διαθέτει η Επιστήμη μέχρι σήμερα104.

Οι άλλες δύο αλληλεπιδράσεις δε γίνονται αντιληπτές άμεσα από τις αισθήσεις και γι’ αυτό κατανοήθηκαν μόλις μέσα στον 20ο αιώνα. Τα σωματίδια – φορείς τους δρούν μόνο στο μικρόκοσμο. Το γκλουόνιο είναι το σωματίδιο – φορέας της ισχυρής πυρηνικής δύναμης, αλληλεπιδρά μόνο με τον εαυτό του και τα κουάρκς και συμπεριφέρεται ως πανίσχυρη πυρηνική κόλλα που συγκρατεί τα κουάρκς είτε σε βαρυονικούς είτε σε μεσονικούς σχηματισμούς. Οι ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις θεωρούνται υπεύθυνες για τη συγκρότηση των πυρήνων των ατόμων, αλλά και των δομικών τους στοιχείων, πρωτονίων και νετρονίων. Παρόλο που τα πρωτόνια στον πυρήνα του ατόμου απωθούνται με πολύ ισχυρές ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις, οι ακόμα μεγαλύτερης ισχύος ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις τα συγκρατούν στον σχηματισμό του πυρήνα.

Όπως αναφέρθηκε σε προηγούμενη παράγραφο, ελεύθερα ή αλλιώς μονήρη κουάρκς δεν έχουν ακόμα ανιχνευτεί. Σήμερα πιστεύεται ότι τα κουάρκς είναι μονίμως δέσμια μέσα στα συνηθισμένα σωματίδια εξαιτίας της ισχυρής πυρηνικής δύναμης, η οποία τα εμποδίζει να ξεφύγουν. Σε πειράματα που έγιναν σε ισχυρότατους επιταχυντές, βομβαρδίστηκαν ακίνητα πρωτόνια με άλλα σωματίδια προκειμένου να επιτευχθεί η διάσπαση των πρωτονίων και να ανιχνευτούν ελεύθερα κουάρκς ως συστατικά τους. Το αποτέλεσμα έδειξε νέα σύνθετα σωματίδια αποτελούμενα από κουάρκς105. Δηλαδή σα να λέμε πως στοχεύσαμε σε αδιαφανή μπουκάλια τα οποία γνωρίζαμε ότι περιείχαν τρεις μπαλίτσες προκειμένου να τις απελευθερώσουμε και μας προέκυψαν νέα μπουκάλια που περιείχαν πάλι κάποιες από τις αρχικές μπαλίτσες106. Αυτό οφείλεται στα γκλουόνια τα οποία συμπεριφέρονται κατά κάποιον τρόπο σαν πανίσχυρα ελατήρια, ώστε όσο προσπαθεί κανείς να απομακρύνει τα κουάρκς μεταξύ τους μέσα σε ένα πρωτόνιο, τόσο η ισχυρή πυρηνική δύναμη αυξάνεται. Στην προσπάθεια να δοθεί περισσότερη ενέργεια, προκειμένου να διασπαστεί ο δεσμός μεταξύ των κουάρκς, το απαιτούμενο ποσό ενέργειας είναι τόσο μεγάλο που γεννώνται νέα γκλουόνια και ενισχύουν ακόμη περισσότερο την ισχυρή πυρηνική έλξη. Απεναντίας, όσο περισσότερο πλησιάζουν τα κουάρκς μεταξύ τους, τόσο ασθενέστερα αλληλεπιδρούν και τόσο πιο ελεύθερα κινούνται μέσα στο σωματίδιο που είναι δεσμευμένα. Συμπεριφέρονται θα λέγαμε όπως ένας φυλακισμένος ο οποίος έχει ελευθερία κινήσεων μέσα στο κελί του, αλλά στην προσπάθειά του να διαφύγει βρίσκει ανυπέρβλητα εμπόδια107. Η συμπεριφορά αυτή της ισχυρής πυρηνικής δύναμης ονομάστηκε ασυμπτωτική ελευθερία108 και δηλώνει την παντοτινή σκλαβιά των κουάρκς. Για να ερμηνευτεί αυτή η παράξενη ιδιότητα των κουάρκς και των γκλουονίων επινοήθηκε η έννοια του χρωματικού φορτίου. Έτσι στα 1972 διαμορφώθηκε μια κβαντική θεωρία όμοιας μαθηματικής δομής με την Κβαντική Ηλεκτροδυναμική (QED) που περιγράφει τις ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις, με σκοπό να περιγραφούν πλήρως οι ισχυρές πυρηνικές αλληλεπιδράσεις. Η θεωρία αυτή ονομάστηκε Κβαντική Χρωμοδυναμική (QCD) και αποτελεί σήμερα μέρος του Καθιερωμένου Προτύπου. Σύμφωνα με την QCD κάθε ένα από τα κουάρκς και τα γκλουόνια φέρει μία ακόμη ιδιότητα που ονομάστηκε χρώμα ή χρωματικό φορτίο. Όπως κάποια σωματίδια φέρουν ηλεκτρικό φορτίο και εξαιτίας του αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, το ίδιο συμβαίνει και με τα σωματίδια που φέρουν χρωματικό φορτίο, το οποίο δεν έχει καμία σχέση με τα χρώματα του ορατού φωτός. Το χρωματικό φορτίο εμφανίζεται με τρία διαφορετικά χρώματα, κόκκινο – πράσινο – μπλε (RGB). Ο συνδυασμός των κουάρκς για το σχηματισμό ενός αδρονίου είναι τέτοιος ώστε το συνολικό χρώμα του σύνθετου σωματιδίου να είναι λευκό. Η επιλογή της Φύσης να δίνει μόνο λευκά ελεύθερα σωματίδια είναι κάτι που δεν έχει ερμηνευτεί, αλλά σίγουρα έχει παρατηρηθεί σε όλα τα μέχρι σήμερα πειράματα. Η επιλογή αυτή της «αχρωματοψίας» ερμηνεύει αφενός την ασυμπτωτική ελευθερία και αφετέρου το γιατί τα γκλουόνια δε μπορούν όπως και τα κουάρκς να παρατηρηθούν ελεύθερα. Τα σωματίδια – φορείς της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης, τα φωτόνια, μπορούν να παρατηρηθούν ελεύθερα, διότι αν και ανταλλάσσονται μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων τα ίδια δεν φέρουν ηλεκτρικό φορτίο. Τα γκλουόνια αντίθετα, ανταλλάσσονται μεταξύ σωματιδίων που φέρουν χρωματικό φορτίο, αλλά φέρουν και τα ίδια τους τέτοιου είδους φορτίο, με συνέπεια να αλληλεπιδρούν και μεταξύ τους άμεσα ώστε και αυτά να δίνουν αποτέλεσμα άχρωμο, και έτσι να παραμένουν δέσμια μέσα στους αδρονικούς σχηματισμούς109. Η ισχυρή πυρηνική δύναμη, που ονομάζεται πλέον και χρωματική, παρουσιάζει όμοια συμπεριφορά με την ηλεκτρική δύναμη μεταξύ των ηλεκτρικών φορτίων. Τα «ομώνυμα» χρώματα απωθούνται και τα «ετερώνυμα» έλκονται. Έτσι δύο κόκκινα κουάρκς απωθούνται, ενώ ένα κόκκινο και ένα αντικόκκινο έλκονται και σχηματίζουν ένα μεσόνιο. Επίσης διαφορετικά χρωματισμένα κουάρκς έλκονται μεταξύ τους αλλά ασθενέστερα από τα αντίθετα χρώματα που φέρουν κουάρκς και αντικουάρκς.

Αυτός ο τρόπος αλληλεπίδρασης μεταξύ των διαφορετικών χρωμάτων αποδεικνύεται καθοριστικής σημασίας για την κατανόηση της φύσης και την προέλευση της μάζας ενός πρωτονίου. Σήμερα γνωρίζουμε πως το πρωτόνιο είναι το σταθερότερο σωματίδιο της φύσης· εντούτοις έχει δομή· αποτελείται από ένα πλήθος ζευγών κουάρκς – αντικουάρκς που αλληλοεξουδετερώνουν τους κβαντικούς τους αριθμούς, μία θάλασσα γκλουονίων που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με τα κουάρκς, και τρία κουάρκς, τριών διαφορετικών χρωμάτων, που δίνουν συνολικά λευκό χρώμα και καθορίζουν τις χαρακτηριστικές του ιδιότητες110. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους είναι αδιάκοπες· οι εξαϋλώσεις μεταξύ των ζευγών κουάρκς – αντικουάρκς αλλά και οι ενυλώσεις διαρκείς, οι αλλαγές χρωμάτων αέναες. Ο συνδυασμός όλων αυτών των αέναων διεργασιών δίνει ως τελικό αποτέλεσμα ένα σωματίδιο που είναι το σταθερότερο στη φύση και αποτελεί τον πρώτο σταθερό δομικό λίθο του γνωστού μας σύμπαντος· αποτελεί το σταθερότερο αλλά όχι το στατικότερο σωματίδιο· μοιάζει με ένα ήρεμο ποτάμι που ενώ τα μόριά του αντικαθίστανται από νέα σε κάθε επόμενη χρονική στιγμή, αυτό δείχνει ήρεμο και αμετάβλητο111. Μια αέναη διαδικασία μεταξύ εξαϋλώσεων και ενυλώσεων, ανταλλαγών χρωμάτων και ενέργειας, δημιουργική και συνάμα συντηρητική της φύσης του. Αποκαλύπτεται έτσι ο απόλυτα δυναμικός χαρακτήρας της φύσης. Ούτε και σ’ αυτήν την ύστατη, σύμφωνα με τις μέχρι τώρα γνώσεις μας, δομή υπάρχει κάτι το στατικό. Η δε μάζα του αποδεικνύεται κυρίως ενέργεια καθόσον τα τρία βασικά κουάρκς που το απαρτίζουν δε μπορούν να συνεισφέρουν περισσότερο από το 3 – 5% της συνολικής του μάζας112.

Για τις ασθενείς πυρηνικές δυνάμεις, που ασκούνται επίσης στο μικρόκοσμο, φορείς είναι δύο σωματίδια τα W (113) και Ζ, και είναι αυτά που ανταλλάσσονται, όταν πραγματοποιούνται πυρηνικές διασπάσεις, δηλαδή είναι υπεύθυνα γι’ αυτό που αποκαλούμε ραδιενέργεια. Τα σωματίδια αυτά προέκυψαν ως μία ανάγκη στην πορεία της ενοποίησης των θεμελιωδών δυνάμεων στη φύση και παρατηρήθηκαν μόλις στα 1983(114). Οι ασθενείς δυνάμεις θεωρούνται υπεύθυνες για το ότι ο ήλιος εκπέμπει ακτινοβολία και μας φωτίζει. Αναλυτικότερη περιγραφή τους γίνεται στην επόμενη παράγραφο όπου αναπτύσσεται η ιδέα της ενοποίησης των δυνάμεων.

Το τελευταίο εικονικό σωματίδιο του Καθιερωμένου Προτύπου είναι το σωματίδιο Higgs, το οποίο δεν συμπεριλαμβάνεται ούτε στα σωματίδια που δομούν την ύλη, ούτε και στα σωματίδια – φορείς των θεμελιωδών αλληλεπιδράσεων. Είναι σωματίδιο – φορέας μιας ιδιαίτερης αλληλεπίδρασης που θα περιγραφεί παρακάτω. Ο πίνακας 5 που ακολουθεί δείχνει τις διάφορες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των θεμελιωδών σωματιδίων του Καθιερωμένου Προτύπου.

ΠΙΝΑΚΑΣ 5

Συνοπτική παρουσίαση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των σωματιδίων που περιγράφονται από το Καθιερωμένο Μοντέλο115.

Τα λεπτόνια και τα κουάρκς (υψηλότερο επίπεδο), δηλαδή τα σωματίδια που δομούν την ύλη, δεν αλληλεπιδρούν άμεσα μεταξύ τους αλλά μέσω των εικονικών σωματιδίων – φορέων δυνάμεων (ενδιάμεσο επίπεδο). Με το σωματίδιο Higgs αλληλεπιδρούν όλα τα λεπτόνια και τα κουάρκς και τα W και Ζ από τα εικονικά σωματίδια, δηλαδή όσα έχουν μάζα.

Κλείνοντας την παράγραφο για την περιγραφή των εικονικών σωματιδίων που είναι φορείς των αλληλεπιδράσεων, αξίζει να αναφέρουμε ότι τα μποζόνια των δυνάμεων είναι εικονικά όταν λειτουργούν ως φορείς της δύναμης μεταξύ δύο άλλων σωματιδίων (φερμιονίων) και δεν εμφανίζονται στην τελική κατάσταση. Όταν εμφανίζονται στην τελική κατάσταση είναι πραγματικά και (καθόλου εικονικά), όσο πραγματικά είναι και τα φερμιόνια. Έτσι για παράδειγμα, το φωτόνιο είναι εικονικό όταν ερμηνεύει την αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων με τον πυρήνα σε ένα άτομο, αλλά πραγματικό όταν έρχεται από τον ήλιο και φωτίζει τον κόσμο116.

Σημειώσεις

99. Βλ. Stephen Hawking, όπ. παρ., σελ. 106, Επίσης, βλ. Craig Dukes, University of Virginia, στην ηλ. διεύθυνση, http://www.physics.ntua.gr/POPPHYS/60/virtual_particles.html

100. Τράκας Νικόλαος, καθηγητής Ε.Μ.Π.,

Πηγή: http://www.physics.ntua.gr/POPPHYS/articles/inter.html

101. Βλ. Stephen Hawking, όπ. παρ., σελ. 106.

102. Πηγή: http://www.physics.ntua.gr/POPPHYS/articles/FIGS/inter.jpg

103. Περιγραφή των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των στοιχειωδών σωματιδίων της ύλης αναφέρονται σε πολλές και ποικίλες επιστημονικές εργασίες. Ενδεικτικά αναφέρονται: Donald Perkins, Particle Astrophysics, Oxford Univercity Press, New York 2003, σελ. 28 – 43,

Βέργαδος. Ι, Τριανταφυλλόπουλος Η., όπ. παρ. σελ. 76 – 89,

Παν. Τσιλιμίγκρας, Φυσική Στοιχειωδών Σωματίων, Εκδοτικός Οργανισμός Γρηγ. Φουντάς,

Αθήνα, σελ. 43 κ. ε.

http://www.physics.ntua.gr/POPPHYS/articles/inter.html

104. Η κβαντική ηλεκτροδυναμική είναι η θεωρία η οποία έχει ελεγχθεί με τη μεγαλύτερη ακρίβεια από κάθε άλλη φυσική θεωρία. Σαν παράδειγμα αναφέρεται η μέτρηση της μαγνητικής ροπής του ηλεκτρονίου με ακρίβεια 12 δεκαδικών ψηφίων από τον Hans Dehmelt (βραβείο Nobel φυσικής 1989). Τα πρώτα δέκα ψηφία συμφωνούν ένα προς ένα με τις προβλέψεις της θεωρίας. (Από το δελτίο τύπου του Νόμπελ Φυσικής που απονεμήθηκε στους Veltman και ‘t Hooft στα 1999. The Nobel Prize in Physics 1999, Gerardus 't Hooft, Martinus J.G. Veltman).

105. Βλ. Ι.  . Βέργαδος, Η. Τριανταφυλλόπουλος, όπ. παρ., σελ. 51 – 52.

106. Βλ. Παταριάς Ν., Η γοητεία των κουάρκ: χρώματα και… αρώματα, στο περιοδικό Τεχνολογικά Χρονικά του ΑΤΕΙ Αθηνών, Τεύχος 18, σελ. 29.

107. Βλ. Παταριάς Ν., όπ. παρ., σελ. 29.

108. Βλ. Ι.  . Βέργαδος, Η. Τριανταφυλλόπουλος, όπ. παρ., σελ. 78 – 79.

109. Βλ. Παταριάς Ν., όπ. παρ., σελ. 31 – 32.

110. Παράλληλα με το μοντέλο των κουάρκς είχε προταθεί και το μοντέλο των παρτονίων για τη δομή του πρωτονίου από τον Feynman. Σύμφωνα με αυτό το πρωτόνιο και κάθε αδρόνιο αποτελείται από μέρη (part), που είναι τα δομικά του συστατικά. Πειράματα που έγιναν έδειξαν ότι πραγματικά ο «σάκος» του πρωτονίου περιέχει μέσα του κάτι σαν άμμο. Βλ. Ι. . Βέργαδος, Η. Τριανταφυλλόπουλος, όπ. παρ., σελ. 50 – 51. Στην πορεία κυριάρχησε το μοντέλο των τριών κουάρκς ανά πρωτόνιο. Η φαινομενική ασυμφωνία αίρεται αν δεχτούμε πως σε πλήρη αναλογία με το πρότυπο των ηλεκτρονικών στοιβάδων και των ηλεκτρονίων σθένους, τα τρία κουάρκς είναι τα κουάρκς σθένους. Εκτός από αυτά, που καθορίζουν τις χαρακτηριστικές ιδιότητες του κάθε σωματιδίου, υπάρχει και μία ουδέτερη θάλασσα ζευγών κουάρκς – αντικουάρκς που αλληλοεξουδετερώνουν τους κβαντικούς τους αριθμούς. Βλ. Ι. . Βέργαδος, Η. Τριανταφυλλόπουλος, όπ. παρ., σελ. 58.

111. Βλ. Frank Wilczek, όπ. παρ. σελ. 74 – 75.

112. Βλ. http://www.benbest.com/science/standard.html

113. Το μποζόνιο W των ασθενών αλληλεπιδράσεων (Weak) συναντιέται με δύο μορφές, ως W+ και ως W- ανάλογα με το φορτίο του.

114. Βλ. Ι.  . Βέργαδος, Η. Τριανταφυλλόπουλος, όπ. παρ., σελ. 76.

115. Πηγή: http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model

116. Βλ. Stephen Hawking, όπ. παρ., σελ. 107.