TUDOR VASILE:
Teoria dipolilor vortex poate fi considerată o teorie unitară a materiei, fiind concepută ca un model gnoseologic transdisciplinar, cu valențe explicative și predictive considerabile, care nu contrazice știința actuală, ci o aprofundează. Mai mult, teoria dipolilor vortex oferă o deschidere largă către filosofie și religie, modalități esențiale de raportare la Existență a ființei umane pe parcursul devenirii istorice.
În acest cadru concepual, pot fi abordate particulele elementare şi interacţiunile fundamentale din Modelul Standard, identificarea gravitonului, legile de variaţie şi de conservare pentru mărimile fizice, dualismul undă – corpuscul, semnificația funcției de undă asociată unei microparticule, cuantificarea mărimilor fizice, cuantificarea spaţio-temporală, generarea antiparticulelor şi fenomenul de anihilare, invarianţa vitezei luminii în vid, relaţia lui Einstein dintre masă şi energie, geometria Universului, legea lui Hubble și expansiunea accelerată a Universului etc.
Prin descoperirea unui număr tot mai mare de particule elementare, abordarea unitară s-a impus progresiv în activitatea de cercetare a structurii materiei și a interacțiunilor fundamentale.
În efortul de cunoaștere a microcosmosului, se pot distinge următoarele etape importante:
– ipoteza existenței antiparticulelor, care a fost propusă de fizicianul Paul Dirac în anul 1928;
-descoperirea în radiația cosmică a pozitronului de către Carl D. Anderson în anul 1932;
– ipoteza existenței quarcurilor propusă în anul 1964 de către Murray Gell-Mann, care a descoperit, împreună cu Zweig, schema obținerii barionilor;
– elaborarea teoriei cuantice a interacțiunii electroslabe de către Sheldon Lee Glashow, Steven Weinberg și Mohammad Abdus Salam, bosonul Z fiind descoperit experimental în anul 1973;
– formularea Modelului Standard al particulelor elementare în anul 1974;
– ipoteza lui Peter Ware Higgs despre existența “particulei lui Dumnezeu”, bosonul Higgs fiind descoperit în anul 2012 cu ajutorul lui Large Hadron Collider de la CERN;
– descoperirea experimentală a oscilațiilor neutrinilor de către fizicienii Takaaki Kajita şi Arthur B. McDonald, care au primit Premiul Nobel pentru fizică în anul 2015;
– elaborarea unor teorii unitare dincolo de Modelul Standard, care includ și gravitația, ca de exemplu teoria corzilor, teoria M etc.
Modelul standard reprezintă consensul actual asupra constituenților de bază (fără substructură) ai materiei și a interacțiunilor fundamentale dintre aceștia.
În acest cadru conceptual, se consideră că materia este alcătuită din două tipuri fundamentale de fermioni cu spinul 1/2, leptonii și quarcurile, la care se adaugă mediatorii care intermediază interacțiunile fundamentale.
Fermionii sunt grupați în trei generații care reflectă comportarea lor față de interacțiunile tari, electromagnetice și slabe. Fiecare generație de fermioni conține două quarcuri, care interacționează tare, electromagnetic și slab, precum și doi leptoni, care nu interacționează tare, ci numai slab, iar dacă au sarcină electrică, și electromagnetic.
Numărul leptonic L și numărul barionic B au valorile: L = +1, B=0 pentru leptoni, respectiv L= 0, B = +1/3 pentru quarcuri. Fiecare fermion elementar este asociat cu o antiparticulă care are aceeași masă, dar numerele cuantice interne sunt de semn opus, mai precis: L= – 1 pentru antileptoni și B= -1/3 pentru antiquarcuri. Numărul leptonic, numărul barionic și sarcina electrică sunt mărimi fizice care se conservă în toate interacțiile.
Quarcurile sunt fermioni cu sarcina electrică fracționară (2/3 sau -1/3 din sarcina elementară), care nu există în stare liberă, ci doar în interiorul hadronilor (particule care interacționează tare, de tipul barionilor și mezonilor). Barionii (proton, neutron) sunt compuși din trei quarcuri, iar mezonii (pion, kaon) sunt alcătuiți dintr-un quarc și un antiquarc.
Există șase tipuri de quarcuri, denumite convențional arome (up, down, charm, strange, top și bottom), fiecare aromă având trei subtipuri, pe care fizicienii le-au numit culori (red, green, blue).
Mediatorii sunt bosoni vectoriali de spin 1 care intermediază interacțiunile fundamentale: gluonii, pentru interacțiunea tare, fotonii pentru interacțiunea electromagnetică, bosonii Wși Z, pentru interacțiunea slabă. În prezent, se presupune că gravitonii, încă nedescoperiți experimental, intermediază interacțiunea gravitațională.
Bosonul Higgs este un boson scalar de spin 0, care conferă masă celorlalte particule elementare prin mecanismul ruperii spontane a simetriei.
Din păcate, Modelul Standard nu a reușit să integreze logic interacțiunile gravitaționale și nu a oferit o explicație coerentă pentru oscilațiile neutrinilor, precum și semnificațiile materiei și energiei întunecate.
Pentru a depăși acest impas, fizicienii au conceput teoria supersimetriei (SUSY), care se bazează pe ipoteza că fiecare particulă elementară din Modelul Standard are o particulă parteneră
supersimetrică, cu aceeași masă și numere cuantice interne, dar având spinul diferit cu 1/2.
Deocamdată, supersimetria boson-fermion nu a fost observată în experimentele efectuate în aceleratoarele de particule. S-a presupus că supersimetria, dacă există, trebuie să fie o simetrie ruptă, pentru a permite ca superparticulele să aibă o masă mai mare decât echivalenții lor din Modelul Standard.