Ver la fonte de Modelu estándar de la física de partícules

[[Ficheru:Standard Model of Elementary Particles-es.svg|thumb|300px|El modelu estándar de [[Partícula elemental|partícules elementales]], colos [[Bosón de gauge|bosones de gauge]] na columna derecha.]]

El '''modelu estándar''' de la [[física de partícules]] ye una [[Teoría cuántica de campo|teoría relativista de campos cuánticos]] desenvuelta ente [[1970]] y [[1973]] {{ensin referencies}} basada nes idees de la unificación y simetríes<ref name=":0">{{Cita publicación|url=http://www.aargentinapciencias.org/2/images/RevistasCeI/tomu64-3/Paginas5-22desdeRevista64-3.pdf|títulu=El Bosón de Higgs|apellíos=Gelmini|nome=Graciela|fecha=|publicación=Revista Ciencia ya Investigación|fechaaccesu=26/8|doi=|pmid=}}</ref> que describe la estructura fundamental de la [[materia]] y el [[Vacíu cuánticu|vacíu]] considerando les [[partícula elemental|partícules elementales]] como entes irreducibles que la so [[cinemática]] ta rexida poles cuatro [[interaiciones fundamentales]] conocíes. La pallabra "modelu" nel nome vien del periodu de los 70 cuando nun había abonda evidencia esperimental que confirmara'l modelu.<ref name=":0" /> Hasta la fecha, casi toes{{Cuál}} les pruebes esperimentales de los trés fuercies descrites pol modelu estándar tán acordies coles sos predicciones. Sicasí, el modelu estándar nun algamar a ser una teoría completa de les interaiciones fundamentales por cuenta de [[Modelu estándar de la física de partícules#Insuficiencias del modelu estándar|delles cuestiones ensin resolver]].

== Introducción ==
A principios del sieglu XXI, el problema d'amenorgar les lleis que gobiernen el comportamientu y la interaición de toles [[interaiciones fundamentales]] de la materia siguía siendo un [[problemes ensin resolver de la física|problema non resueltu]]. El trabayu teóricu mientres el sieglu XX, llevó a una teoría qu'amenorgaba a un esquema común l'[[electromagnetismu]] y la fuercia débil, y teníase un modelu fayadizu de la fuercia fuerte. Sicasí, a pesar de diverses propuestes prometedores esistíen tres teoríes distintes pa esplicar les distintes interaiciones fundamentales, a saber:
; Teoría electrodébil
: La teoría o modelu electrodébil unifica la interaición electromagnética cola materia, la electrodinámica cuántica, cola fuercia nuclear débil, que fueron formulaes en principiu de forma independiente. 
: La electrodinámica cuántica aniciar en 1927 nun apéndiz d'un artículu de Born, Heisenberg y Jordan sobre mecánica matricial na qu'esti postreru quantiza el campu electromagnéticu llibre. Foi subsiguientemente desenvueltu por Dirac, Jordan, Pauli, Heisenberg y otros y remató antes de 1950 nun trabayu de Tomonaga, Schwinger, Feynman y Dyson. El cálculu del desplazamientu Lamb y el valor exactu de la razón giromagnética del electrón son les predicciones destacables de la electrodinámica cuántica. La teoría de la fuercia nuclear débil empezó en 1932 cola teoría de Fermi pa la desintegración beta. Les meyores de la teoría pa los nucleones fueron feches na teoría V-A que tien en cuenta la violación de paridá. Sicasí los cálculos teóricos d'electrodinámica cuántica pal modelu de Fermi conducíen a infinitos.
: El problema superar ente 1961 y 1968 por Glashow, Weinberg, Salam y otros unificando les teoríes electromagnéticu y nuclear débil. 
; Cromodinámica cuántica :
La fuercia nuclear fuerte queda esplicada como interaiciones fuertes ente quarks na cromodinámica cuántica, formulada por Fritzsch, Gell-Man, Leutwyler, y depués por t'Hooft y otros. Esta teoría supón trés "cargues fuertes" como fonte de les fuercies.
; Teoría xeneral de la relatividá :
Desenvuelta orixinalmente por Einstein, ye la culminación de la mecánica clásica quedando enmarcáu nuna mesma teoría la gravitación y la mecánica.
Frente a esti panorama, el [[Modelu Estándar]] arrexunta, pero nun unifica, les dos primeres teoríes –el [[modelu electrodébil]] y la [[cromodinámica cuántica]]– lo qu'apurre una teoría internamente consistente que describe les interaiciones ente toles partícules reparaes esperimentalmente.

=== Precedentes ===
Como antecedentes del modelu estándar pueden citase a la [[teoría de campos]] y la [[teoría atómica]]. 

La teoría atómica supón que la materia ta constituyida por entes indivisibles. Los descubrimientos de [[Joseph John Thomson|J. J. Thomson]] sobre'l [[electrón]] y de [[Ernest Rutherford|Y. Rutherford]] sobre'l [[nucleu atómicu]] dieron un meyor entendimientu de la estructura interna del átomu dando llugar a la física [[electrónica]] y la [[física nuclear]] respeutivamente. 

==== Teoría de campo ====
{{AP|Teoria de campo|Teoría cuántica de campos|l1=Teoría de campos}}

La primera, empecipiada por [[Michael Faraday|M. Faraday]],{{ensin referencies}} ye la meyor esplicación a l'aición a distancia. Nun entendimientu clásicu de la naturaleza hai tres fenómenos que presenten una aición a distancia: [[lletricidá]], [[magnetismu]] y [[gravedá]]. Les primeres dos consideráronse fuercies independientes hasta qu'[[Hans Christian Ørsted|H. C. Ørsted]] afayó que la corriente llétrica y el magnetismu taben rellacionaos.{{ensin referencies}} [[James Clerk Maxwell|J. C. Maxwell]] describi matemáticamente la rellación mutua ente los campos llétricu y magnéticu dando un marcu teóricu completu pa la [[teoría electromagnética]]. Finalmente [[Albert Einstein|A. Einstein]] unificó dambos campos motiváu pola aparente asimetría al aplicar les ecuaciones de Maxwell a cuerpos en movimientu.<ref>{{Cita web|url=https://en.wikisource.org/wiki/Translation:On_the_Electrodynamics_of_Moving_Bodies|títulu=On the Electrodynamics of Moving Bodies|fechaaccesu=20/08/16|autor=Albert Einstein.|enllaceautor=|fecha=26 de payares de 1905|idioma=Inglés|sitiuweb=en.wikisource.org|editorial=}}</ref> Un esfuerciu posterior llevar a xeneralizar esta teoría pa cuerpos aceleraos y el campu gravitatorio na teoría xeneral de la Relatividá.

Na [[teoría clásica de campos]] modélase l'[[aición a distancia]] ente cuerpos puntuales por aciu un campu [[Continuidá (matemátiques)|continuu]] que toma, tresporta y dexa enerxía de y a los cuerpos. Anguaño en física de partícules, la dinámica de la materia y de la enerxía na naturaleza entiéndese meyor en términos de [[dinámica del puntu material|cinemática]] ya interaiciones de [[partícula elemental|partícules fundamentales]].{{ensin referencies}} Téunicamente, la [[teoría cuántica de campos]] apurre'l marcu matemáticu pal modelu estándar. El modelu estándar describe cada tipu de partícula en términos d'un campu matemático.{{Qué}}<!-- ¿Qué ye un "campu matemático"?. Nun ye ciertu qu'un campu sía una astraición matemática. Ye posible que la partícula ser. --> Sicasí, esti marcu nun fai una distinción esencial ente campu y partícula: dambos pueden ser descritos por una función continua nel espaciu o bien como partícules puntuales.{{ensin referencies}} Nengunu de los anteriores ufierta una esplicación satisfactoria.<ref>{{Cita publicación|url=http://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/numbero/445/qu-ye-real-11444|títulu=¿Qué ye Real?|apellíos=Kuhlmann|nome=Meinard|fecha=Ochobre de 2013|publicación=Investigación y Ciencia|fechaaccesu=17 d'agostu de 2016|doi=|pmid=}}</ref> Pa una descripción téunica de los campos y de les sos interaiciones, ver la [[Teoría cuántica de campos]].
{| {{tablaguapa}}
!Simetría de la [[función d'onda]]
![[Física estadística|Estadística]]
![[Cuanto|Cuánto]] del campu !Tipu de campu ![[Espín|Spin]]


!Exemplos
!Interpretación
|-
|<math>\phi_{1,2} = \phi_{2,1}</math>
|[[Estadística de Bose-Einstein|Bose-Einstein]]
|[[Bosón]]
|Bosónico
|Enteru |[[Campu esguilar]],
[[Teoría de campu de gauge|campu "gauge"]]
|Les partícules del campu pueden compartir el mesmu estáu d'enerxía y formar un [[Entestáu de Bose-Einstein|entestaos]]. En mesmu volume pueden esistir arbitrariamente munchos bosones. Dota a la materia de la so [[masa]].
|-
|<math>\psi_{1,2} = -\psi_{2,1}</math>
|[[Estadística de Fermi-Dirac|Fermi-Dirac]]
|[[Fermión]]
|Fermiónico
|Semientero
|[[Campu espinorial|Campu espinoral]]: [[Fermión de Dirac]], [[fermión de Majorana]], fermión de Weyl
|Nun mesmu volume pueden esistir una llindada cantidá de partícules del campu, obedeciendo al [[principiu d'esclusión de Pauli]]. Dota a la materia de [[volume]] y [[impenetrabilidad]]. 
|}

==== Física electrónica ====
La [http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/117/778/610 teoría cuántica del electrón] escurrida [[Paul Dirac]] describe al electrón a velocidaes relativistes. D'ésta esprende la idea del spin en forma natural como parte de la solución a la formulación relativista d'[[ecuación de Schrödinger]].[http://www.famaf.unc.edu.ar/wp-content/uploads/2014/07/ecuacion_de_dirac2.pdf] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20161011182628/http://www.famaf.unc.edu.ar/wp-content/uploads/2014/07/ecuacion_de_dirac2.pdf |date=2016-10-11 }} Esti esfuerciu entepasó les mires, non yá esplicando l'espectru de ciertos átomos{{Cuálos}} sinón la predicción depués confirmada{{Cuándo}} d'electrones con carga positiva: los [[Positrón|positrones]]. Sicasí, estes ecuaciones describen al electrón como un únicu electrón o un gas ideal d'electrones, y tamién que'l campu llétricu del electrón ye despreciable con respectu al que ta somorguiáu.{{ensin referencies}} La investigación teórica sobre la interaición del electrón col campu electromagnéticu y ente electrones da llugar a la electrodinámica cuántica. Esta postrera considerar por demás esitosa pol grau de precisión de les sos predicciones.{{ensin referencies}}

Los métodos y conceutos utilizaos na electrodinámica cuántica dieron llugar a la teoría cuántica de campos y sentó les bases sobre la que se sofita'l modelu estándar.{{ensin referencies}}

== Aspeutos clave ==

=== Simetríes ===
Les simetríes son invarianzas ante transformación. El teorema de Noether establez una correspondencia ente una simetría y una llei de caltenimientu, ye dicir establez una razón fundamental pola cual reparar el caltenimientu de ciertes magnitúes.
{| {{tablaguapa}}
!Transformación espacio-temporal
!Magnitú caltenida
|- 
|Traslación espacial
|Momentu llinial
|-
|Rotación
|Momento angular
|-
|Traslación temporal
|Enerxía
|}


=== Simetríes Discretes ===
[[Wolfgang Ernst Pauli|Wolfgang Pauli]] y [[Julian Schwinger]] independientemente, demostraron que la invariancia so los tresformamientos de Lorentz, implica una invariancia CPT.<ref>{{Cita web|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Particles/cpt.html|títulu=CPT Invariance|fechaaccesu=2 d'avientu de 2016|sitiuweb=hyperphysics.phy-astr.gsu.edu}}</ref> Esto ye, los campos cuánticos relativistes son invariantes ante'l cambéu de partícula pola so antipartícula y viceversa ([[Conxugación de carga|Simetría C]]), invariantes ante la inversión especular ([[Paridá (física)|Simetría P]]) y invariantes ante la inversión temporal ([[Simetría temporal|Simetría T]]).
{| {{tablaguapa}}
! colspan="2" rowspan="2" |
! colspan="2" |[[Paridá (física)|Tresformamientu de Paridá]]
|-
|Leptones levógiros
|Leptones dextrógiros
|-
! rowspan="2" |[[Conxugación de carga]]
|Materia |<math>\binom{\nu_y}{y^-}_\circlearrowleft,\binom{\nu_\mu}{\mu^-}_\circlearrowleft,\binom{\nu_\tau}{\tau^-}_\circlearrowleft</math>

|<math>y^-_\circlearrowright,\mu^-_\circlearrowright,\tau^-_\circlearrowright</math>
|-
|Antimateria
|<math>y^+_\circlearrowleft,\mu^+_\circlearrowleft,\tau^+_\circlearrowleft</math>
|<math>\binom{y^+}{\bar{\nu}_y}_\circlearrowright,\binom{\mu^+}{\bar{\nu}_\mu}_\circlearrowright,\binom{\tau^+}{\bar\nu_\tau}_\circlearrowright</math>
|}

Sicasí, verificóse esperimentalmente que la interaición nuclear débil viola la simetría P: pórtase distintu a la so imaxe especular. Esto supunxo qu'otra simetría ye violada pa restaurar la simetría CPT.{{ensin referencies}} D'esta manera la simetría CP y la simetría T supunxéronse fundamentales.{{ensin referencies}} Esperimentos sobre'l kaón demostraron que'l sector quark viola la simetría CP, consecuentemente la simetría T, anque esta postrera nun pudo ser verificada esperimentalmente por cuenta de la so dificultá.{{ensin referencies}}

=== Simetríes Internes ===
{{Artículu principal|Teoría de campu de gauge|l1=Teoría de campu de gauge}}
Les simetríes internes tienen un rol importante nel modelu estándar yá que elles esprende la caltenimientu de carga y define inequívocamente la interaición ente partícules.<ref>{{Cita noticia|apellíu=Ramos Martínez|nome=Alberto|títulu=La guapura nes lleis físiques|url=http://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/numbero/481/la guapura-en-les lleis-fsicas-14591|fecha=|fechaaccesu=16 d'ochobre de 2016|periódicu=Investigación y Ciencia|páxina=}}</ref>
{| {{tablaguapa}}
|+Simetríes
!Tipu !Consecuencies<ref>https://webhome.weizmann.ac.il/home/yotams/notes/GNB-master.pdf</ref>

|-
|Global y exactu
|Caltenimientu de carga Global y bonalmente rota |Campos 
esguilares ensin masa Local y exacta
|Interaiciones. Bosones mediadores ensin masa.
|-
|Local y bonalmente rota |Interaiciones. 
Bosones mediadores masivos.
|}
La intensidá de la interaición queda determinada pol acoplamientu del fermión al campu gauge. Esti acoplamientu coincide cola carga llétrica na electrodinámica cuántica y por estensión se les cargues de los fermiones cargaos. Debíu al teorema de Noether a la simetría introducida correspuénde-y una caltenimientu de carga. La [[Campu de Yang-Mills|ecuación de Yang-Mills]] xeneraliza la electrodinámica cuántica introduciendo nueves simetríes gauge. Estes simetríes introducen un nuevu bosón, que media la fuercia correspondiente.{{Qué}}
{| {{tablaguapa}}
![[Teoría de campu de gauge|Tresformamientu gauge]]
!Caltenimientu !Interaición

!Bosón
|-
|[[Grupu circular|O(1)]]
|[[Carga llétrica]]
|[[Electromagnetismu|Electromagnética]]
|[[Fotón]]
|-
|EL SO<sub>L</sub>(2)×O<sub>Y</sub>(1)
|[[Hipercarga débil]] y [[Isospín débil]] {{ensin referencies}}
|[[Modelu electrodébil|Electrodébil]]
|W<sub>1</sub>,W<sub>2</sub>,W<sub>3</sub>,B
|-
|[[Grupu unitariu especial|EL SO(3)]]
|[[Carga de color]]
|[[Interaición nuclear fuerte|Nuclear fuerte]]
|[[Gluon|Gluón]]
|}

==== Rotura bonal de simetría ====
{{AP|Mecanismu de Higgs}}Magar el modelu ye perfectamente simétricu, la evidencia esperimental demuestra que la realidá nun ye asina, principalmente porque la inclusión de masa nel modelu ruempe estes simetríes, pero esiste la evidencia empírica que demuestra que les partícules son masives. Esto punxo n'evidencia una rotura bonal de simetría pal modelu electrodébil.

== Organización del modelu ==
Pa facilitar la descripción, los términos del [[lagrangiano]] del modelu estándar pueden arrexuntase como s'indica na tabla:<ref>{{Cita web|url=http://einstein-schrodinger.com/Standard_Model.pdf|títulu=Standard Model Lagrangian (including neutrín mass terms)|fechaaccesu=22 d'ochobre de 2016|autor=|enllaceautor=|fecha=|idioma=|formatu=PDF|sitiuweb=http://einstein-schrodinger.com/|editorial=}}</ref>
{| {{tablaguapa}}
! rowspan="2" |<math>\mathcal{L}_{SM}=</math>
! colspan="2" |Bosones
! colspan="2" |Fermiones
|-
!Sector ''Gauge''
!Sector Higgs
![[#Modelu estándar de leptones|Sector Leptón]]
![[#Modelu estándar de quarks|Sector ''Quark'']]
|-
!<small>Cinemática de los fermiones</small>
|
|
|<math> \begin{array}{l}+ (\bar\nu_L\ \bar y_L)\tilde\sigma^\mu i\partial_\mu\begin{pmatrix}\nu_L\\y_L\end{pmatrix}\\
+ \bar y_R \sigma^\mu i\partial_\mu y_R\end{array} </math>
|<math> \begin{array}{l}+ (\bar o_L\ \bar d_L)\tilde\sigma^\mu i\partial_\mu\begin{pmatrix}o_L\\d_L\end{pmatrix}\\
+\bar o_R\sigma^\mu\partial_\mu o_R \\
+ \bar d_R\sigma^\mu\partial_\mu d_R
\end{array} </math>
|-
! rowspan="2" |<small>Términos de masa</small>
| rowspan="2" |
! rowspan="4" |<math>\mathcal{L}_{Higgs}</math>
! colspan="2" |Acoplamientu Yukawa col bosón de Higgs
|-
|<math>\begin{array}{l}-{\sqrt{2} \over v}\bigg[(\bar\nu_L\ \bar y_L)\phi M^y y_R + \bar y_R \bar M^y \bar \phi\begin{pmatrix}\nu_L \\ y_L\end{pmatrix}\bigg]\end{array}</math>
|<math>\begin{array}{l}-{\sqrt{2} \over v}\bigg[(\bar o_L\ \bar d_L)\phi M^d d_R + \bar d_R \bar M^d \bar \phi\begin{pmatrix}o_L \\ d_L\end{pmatrix}\bigg]\\
-{\sqrt{2} \over v}\bigg[(-\bar d_L\ \bar o_L )\phi^* M^o o_R + \bar o_R \bar M^o \bar \phi^T\begin{pmatrix} -d_L\\ o_L\end{pmatrix}\bigg]
\end{array}</math>
|-
! rowspan="2" |<small>Sector electrodébil</small>
| rowspan="2" |<math>\begin{array}{l}-\frac{1}{4}B_{\mu\nu}B^{\mu\nu} \\
- \frac{1}{8}tr(\mathbf{W}_{\mu\nu}\mathbf{W}^{\mu\nu})\end{array}</math>
! colspan="2" |Interaición electrodébil
|-
|<math>\begin{array}{l}(\bar\nu_L\ \bar y_L)\tilde\sigma^\mu i[-{ig_1\over 2}B_\mu+{ig_2\over 2}\mathbf W_\mu]\begin{pmatrix}\nu_L\\y_L\end{pmatrix}\\
- \bar y_R\sigma^\mu ig_1B_\mu y_R
\end{array}</math>
|<math>\begin{array}{l}
(\bar o_L\ \bar d_L)\sigma^\mu i[-{ig_1\over 6}B_\mu+{ig_2\over 2}\mathbf W_\mu]\begin{pmatrix}o_L\\d_L\end{pmatrix}\\
+ \bar o_R\sigma^\mu\frac{2}{3} ig_1B_\mu o_R \\
 - \bar d_R\sigma^\mu\frac{1}{3}ig_1B_\mu d_R
\end{array}</math>
|-
! rowspan="2" |<small>Cromodinámica cuántica</small>
!Campu gluón
| rowspan="2" |
! colspan="2" |Interaición fuerte
|- 
|<math>- \frac{1}{2}tr(\mathbf{G}_{\mu\nu}\mathbf{G}^{\mu\nu})</math>
|<math display="block">0</math>
|<math>\begin{array}{l}
+(\bar o_L\ \bar d_L)\tilde\sigma^\mu{ig}\bold G_\mu \begin{pmatrix}o_L\\d_L\end{pmatrix} \\
+ \bar o_R \sigma^\mu{ig}\bold G_\mu o_R\\
 + \bar d_R\sigma^\mu{ig}\bold G_\mu d_R \end{array}</math>
|-
! colspan="5" |Sector Higgs
|-
| colspan="5" |<math display="block">\mathcal{L}_{Higgs} =\overline{\bigg([\partial_\mu + \frac{1}{2}ig_1B_\mu + \frac{1}{2}ig_2\bold W_\mu] \phi \bigg)} \bigg([\partial_\mu + \frac{1}{2}ig_1B_\mu + \frac{1}{2}ig_2\bold W_\mu] \phi\bigg) - {m_H^2\bigg(\bar\phi \phi - \frac{v^2}{2}\bigg)^2 \over {2v^2}}</math>
|}
El modelu estándar inclúi tres campos bosónicos B, W y G correspondientes a les simetríes O(1), LA SO(2) y LA SO(3) respeutivamente. Adicionalmente un bosón <math>\phi</math> agregu pa caltener la simetría nel sector electrodébil.{{ensin referencies}}{{Qué}} Depués de la rotura bonal de simetría electrodébil los bosones B y W entemécense resultando nel campu electromagnéticu <math>A_\mu</math>y el bosón neutru de la interaición nuclear débil <math>Z_\mu</math>.

Los fermiones nel modelu estándar estremar en leptones y quarks acordies col so acoplamientu al campu color. Sicasí, nun esiste razón fundamental por que esto sía asina y formuláronse{{Quién}} estensiones al modelu pa encarar esta particularidá. Los leptones son <math>y_L</math>, <math>y_R</math> y <math>\nu_L</math> y los quarks son <math>o_L</math>, <math>d_L</math>, <math>o_R</math> y <math>d_R</math>. El neutrín dextrógiro nun foi reparáu y puede ser por dos razones: o bien el neutrín dextrógiro ye bien masivu{{ensin referencies}} o bien el neutrín ye un fermión de Majorana y consecuentemente el antineutrino dextrógiro reparáu ye idénticu al neutrín dextrógiro.{{Qué}}{{ensin referencies}} Los fermiones reales resulten de la composición de la componente levógira y la dextrógira. So la interaición electrodébil formen dobletes levógiros (subíndice L) o singletes dextrógiros (subíndice R).{{Qué}} Implícitamente cada fermión tien un componente por xeneración.{{Qué}} Los fermiones de Dirac tán compuestos por un fermión levógiro y otru dextrógiro.

== Partícules de materia ==
[[Ficheru:Modelu Estandar.png|thumb|250px|Representación artística d'un átomu d'[[Heliu|Heliu 4]] según el modelu estándar, amosar de color coloráu les interaiciones electromagnétiques y de color naranxa les Fuertes.|alt=&nbsp;Representación artística d'un átomu d'Heliu]]

Los fermiones cumplen el rol de partícules de [[Materia (física)|materia]] yá que, por cuenta de [[Estadística de Fermi-Dirac|la so estadística]], nun pueden esistir dos d'estes partícules nel mesmu estáu cuánticu polo cual necesariamente formen estructures, como un átomu, una molécula o una estructura cristalina. El prototipu de los fermiones ye l'electrón, que la so descripción cuántica y relativista ta dada pola [[ecuación de Dirac]]. Sicasí la violación de les simetría [[Conxugación de carga|C]] y [[Paridá (física)|P]] de la [[desintegración beta]] pon en dulda que'l neutrín respuenda a esta ecuación. Weyl y [[Ettore Majorana]] propunxeron dos tales ecuaciones pa describir al neutrín. 

=== Fermiones de Dirac ===
Denominar asina a la partícula rexida pola [[ecuación de Dirac]]. Magar esta ecuación foi de primeres postulada por P. M. Dirac pa describir al electrón a velocidaes relativistes, ye generalizable a otros fermiones como protones y neutrones y de xacíu quarks.

Anque la ecuación resulta en resultancies consistentes colos esperimentos, la solución almite infinitos niveles d'enerxía negativos que nun son reparaos: nengún electrón aparra infinitamente. La interpretación a esta aparente contradicción ye almitir la esistencia d'[[Positrón|electrones cargaos positivamente]]. Hipótesis depués verificada esperimentalmente por [[Carl David Anderson|C. D. Anderson]]. La [[Interaición débil#Violación de simetría|violación de la simetría-C]] de la interaición nuclear débil riquió modificar la ecuación de dirac p'afaela a los resultaos esperimentales.

=== Fermión de Majorana ===

[[Ettore Majorana]] propunxo {{Cuándo}} un cambéu a la ecuación de Dirac pa incluyir explícitamente l'antipartícula y forzar una asimetría.{{ensin referencies}} D'esta manera un [[fermión de Majorana]] ye la so propia antipartícula.{{Qué}} La hipótesis del neutrín como fermión de Majorana confirmaríase si repararen desintegraciones dobles beta ensin neutrinos.

=== Organización de los fermiones elementales ===
Los fermiones elementales puede estremar en dos grandes categoríes d'alcuerdu a cómo interaccionan ente sigo: [[Leptón|leptones]] y [[quark]]s. A diferencia de los primeres los postreros nun se reparen en forma aisllaes sinón que interaccionan fuertemente quedando [[Llibertá asintótica|confinaos]] n'[[Hadrón|hadrones]]: [[Mesón|mesones]], [[Barión|bariones]] y los hipotéticos [[tetraquark]]s, [[pentaquark]]s y [[Molécula hadrónica|molécules hadrónicas]].<ref>{{Cita web|url=http://francis.naukas.com/2015/07/15/cuidu-lhcb-reparó--una-molecula-hadronica-non-un-pentaquark/|títulu=Cuidáu, LHCb reparó una molécula hadrónica, non un pentaquark {{!}} Ciencia|fechaaccesu=17 de setiembre de 2016|fecha=15 de xunetu de 2015|sitiuweb=La Ciencia de la Mula Francis}}</ref><ref>{{Cita web|url=http://neofronteras.com/?p=4732|títulu=NeoFronteras » ¿Molécula hadrónica o pentaquark? - Portada -|fechaaccesu=17 de setiembre de 2016|sitiuweb=neofronteras.com}}</ref> Les partícules de dambes categoríes interaccionan según el modelu electrodébil.
Los seis leptones y seis quarks puede arrexuntar en, hasta'l momentu, trés [[Xeneración (física de partícules)|xeneraciones o families]] de dos partícules caúna. Cada xeneración difier solamente na masa, el restu de les propiedaes, cargues, son idéntiques ente xeneraciones, anque les investigaciones sobre'l momentu anómalu del muon podríen refutar esto.<ref>{{Cita web|url=http://francis.naukas.com/2013/05/28/fisicacuantica-el momentu-magnetico-anomalo-del-muon/|títulu=#FísicaCuántica: El momentu magnéticu anómalu del muón {{!}} Ciencia|fechaaccesu=1 d'ochobre de 2016|fecha=28 de mayu de 2013|sitiuweb=La Ciencia de la Mula Francis}}</ref> Hai que notar qu'esta división nun ye esplicada pol modelu estándar como tampoco si ye coincidencia qu'esistan la mesma cantidá de xeneraciones tantu pa quarks como para leptones.<ref>{{Cita publicación|url=http://www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/25/1/25-1-patterson.pdf|títulu=Lepton Universality|apellíos=Patterson|nome=J. Ritchie|fecha=1995|publicación=Beamline|fechaaccesu=21 de setiembre de 2016|idioma=Inglés|doi=|pmid=}}</ref><center>
{| {{tablaguapa}} border="1"
|----- bgcolor="#ffdead" align="center"
|
! colspan="2" | [[leptón|Leptones]]
! colspan="2" | [[Quark]]s
|----- bgcolor="#ffdead" align="center"
! Families
! Nome
!Símbolu
!Nome
!Símbolu |-----
align="center"
| rowspan="2" bgcolor="#ffdead" | 1<sup>a</sup>
| [[electrón]] || <math>y^-</math> || [[Quark up|up]] || o |-----
align="center"
| [[neutrín]] electrónicu |
<math>\nu_y</math>
| [[Quark down|down]] || d
|----- align="center"
| rowspan="2" bgcolor="#ffdead" | 2<sup>a</sup>
| [[muon]] || <math>\mu^-</math> || [[Quark charm|charm]] || c
|----- align="center"
| [[neutrín]] muónico
| <math>\nu_\mu</math>
| [[quark strange|strange]] || s
|----- align="center"
| rowspan="2" bgcolor="#ffdead" | 3<sup>a</sup>
| [[tau (partícula)|tau]] || <font face="symbol"><math>\tau^-</math></font>
| [[quark top|top]] || t
|----- align="center"
| [[neutrín]] tauónico
| <math>\nu_\tau</math>
| [[quark bottom|bottom]] || b
|+ align="bottom" | Partícules de materia fundamental del Modelu Estándar
|}
</center>

==== Llista de fermiones del Modelu Estándar ====
Esta tabla basar en parte de datos tomaos pol Grupu de Datos de Partícules ([http://pdg.lbl.gov/2006/tables/qxxx.pdf Quarks]).

{| {{tablaguapa}} border="1" cellpadding="4" cellspacing="0" align="center"
|+'''Fermiones ''zurdos'' nel Modelu Estándar'''
|-
! style="background:#ffdead" colspan="8" |Familia 1
|- style="background:#ffdddd"
![[Fermión]]<br />(levógiro)
!Símbolu ![[Carga llétrica|Carga<br
/>llétrica]]
![[Isospín débil|Isospin<br />débil]]
![[Hipercarga]]
![[Carga de color|Carga de<br />Color]]&nbsp;<ref name="lie">Estes cargues non pueden sumase talo como pos son etiquetes usaes pa la representación de grupu de los [[Grupu de Lie|grupos de Lie]].</ref>
![[Masa]]&nbsp;<ref name="acoplamientu">La masa realmente ye l'acoplamientu ente un fermión maniegu con otru fermión diestru. Por casu, la masa d'un electrón ye realmente l'acoplamientu ente un electrón maniegu con otru electrón diestru, que ye l'[[antipartícula]] d'un [[positrón]] maniegu. Los neutrinos amuesen grandes amiestos nel so acoplamientu de mases.</ref>
|-
| style="background:#efefef" |[[Electrón]]
|<math>y^-\,</math>
|<math>-1\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>\bold{1}\,</math>
|511&nbsp;keV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[Positrón]]
|<math>y^+\,</math>
|<math>+1\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>+1\,</math>
|<math>\bold{1}\,</math>
|511&nbsp;keV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[neutrín|Neutrín electrónicu]]
|<math>\nu_y\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>+1/2\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>\bold{1}\,</math>
|&lt;&nbsp;2&nbsp;eV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Up quark]]
|<math>o\,</math>
|<math>+2/3\,</math>
|<math>+1/2\,</math>
|<math>+1/6\,</math>
|<math>\bold{3}\,</math>
|~&nbsp;3&nbsp;MeV/C²&nbsp;<ref name="mases">Les [[Masa|mases]] de los [[Barión|bariones]] y los [[Hadrón|hadrones]] y delles seiciones eficaces son cantidaes midíes esperimentalmente. Como los quarks non pueden aisllase pol [[Confinamientu de color|confinamientu]] [[Cromodinámica cuántica|QCD]], la cantidá dada equí supónse la masa del quark na escala de renormalización de la escala QCD.</ref>

|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Up antiquark]]
|<math>\bar{o}\,</math>
|<math>-2/3\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>-2/3\,</math>
|<math>\bold{\bar{3}}\,</math>
|~&nbsp;3&nbsp;MeV/C²&nbsp;<ref name="mases" />
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Down quark]]
|<math>d\,</math>
|<math>-1/3\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>+1/6\,</math>
|<math>\bold{3}\,</math>
|~&nbsp;6&nbsp;MeV/C²&nbsp;<ref name="mases" />
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Down antiquark]]
|<math>\bar{d}\,</math>
|<math>+1/3\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>+1/3\,</math>
|<math>\bold{\bar{3}}\,</math>
|~&nbsp;6&nbsp;MeV/C²&nbsp;<ref name="mases" />
|-
! colspan="8" |&nbsp;
|-
! style="background:#ffdead" colspan="8" |Familia 2
|- style="background:#ffdddd"
![[Fermión]]<br />(levógiro)
!Símbolu ![[Carga llétrica|Carga<br
/>llétrica]]
![[Isospín débil|Isospin<br />débil]]
![[Hipercarga]]
![[Carga de color|Carga de<br />Color]]&nbsp;<ref name="lie" />
![[Masa]]&nbsp;<ref name="acoplamientu" />
|-
| style="background:#efefef" |[[Muon]]
|<math>\mu^-\,</math>
|<math>-1\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>\bold{1}\,</math>
|106&nbsp;MeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[Antimuón]]
|<math>\mu^+\,</math>
|<math>+1\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>+1\,</math>
|<math>\bold{1}\,</math>
|106&nbsp;MeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[neutrín|Neutrín muónico]]
|<math>\nu_\mu\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>+1/2\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>\bold{1}\,</math>
|&lt;&nbsp;2&nbsp;eV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Quark Charm]]
|<math>c\,</math>
|<math>+2/3\,</math>
|<math>+1/2\,</math>
|<math>+1/6\,</math>
|<math>\bold{3}\,</math>
|~&nbsp;1.3&nbsp;GeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Antiquark Charm]]
|<math>\bar{c}\,</math>
|<math>-2/3\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>-2/3\,</math>
|<math>\bold{\bar{3}}\,</math>
|~&nbsp;1.3&nbsp;GeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Quark Strange]]
|<math>s\,</math>
|<math>-1/3\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>+1/6\,</math>
|<math>\bold{3}\,</math>
|~&nbsp;100&nbsp;MeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Antiquark Strange]]
|<math>\bar{s}\,</math>
|<math>+1/3\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>+1/3\,</math>
|<math>\bold{\bar{3}}\,</math>
|~&nbsp;100&nbsp;MeV/C²
|-
! colspan="8" |&nbsp;
|-
! style="background:#ffdead" colspan="8" |Familia 3
|- style="background:#ffdddd"
!Fermión<br />(levógiro)
!Símbolu ![[Carga llétrica|Carga<br
/>llétrica]]
![[Isospín débil|Isospin<br />débil]]
![[Hipercarga]]
![[Carga de color|Carga de<br />Color]]&nbsp;<ref name="lie" />
![[Masa]]&nbsp;<ref name="acoplamientu" />
|-
| style="background:#efefef" |[[tau (partícula)|tau]]
|<math>\tau^-\,</math>
|<math>-1\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>\bold{1}\,</math>
|1.78&nbsp;GeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[tau (partícula)|Anti-tau]]
|<math>\tau^+\,</math>
|<math>+1\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>+1\,</math>
|<math>\bold{1}\,</math>
|1.78&nbsp;GeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[neutrín|Neutrín tauónico]]
|<math>\nu_\tau\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>+1/2\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>\bold{1}\,</math>
|&lt;&nbsp;2&nbsp;eV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Top quark]]
|<math>t\,</math>
|<math>+2/3\,</math>
|<math>+1/2\,</math>
|<math>+1/6\,</math>
|<math>\bold{3}\,</math>
|171&nbsp;GeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Top antiquark]]
|<math>\bar{t}\,</math>
|<math>-2/3\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>-2/3\,</math>
|<math>\bold{\bar{3}}\,</math>
|171&nbsp;GeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Bottom quark]]
|<math>b\,</math>
|<math>-1/3\,</math>
|<math>-1/2\,</math>
|<math>+1/6\,</math>
|<math>\bold{3}\,</math>
|~&nbsp;4.2&nbsp;GeV/C²
|-
| style="background:#efefef" |[[quark|Bottom antiquark]]
|<math>\bar{b}\,</math>
|<math>+1/3\,</math>
|<math>0\,</math>
|<math>+1/3\,</math>
|<math>\bold{\bar{3}}\,</math>
|~&nbsp;4.2&nbsp;GeV/C²
|}

Les cargues de les partícules elementales surden de resultes necesaria d'imponer simetríes "internes" o de "gauge" {{Qué}}. 

Estes cargues facer susceptibles a les fuercies fundamentales {{ensin referencies}} según lo descrito na seición siguiente.
* Los quarks vienen en trés "[[Carga de color|colores]]"<ref>[http://pdg.lbl.gov/2016/html/authors_2016.pdf C. Patrignani ''et al.'' (Particle Data Group)], Chin. Phys. C, '''40''', 100001 (2016). "9. Quantum Chromodynamics"</ref> (llamaes por conveniencia colorada, verde o azul), que son usaes pa describir como interactúan col [[Campu de color|campu gluón]].
* Los [[Quark enriba|quarks tipu up]] (up, top o charm) tienen asignaes una carga llétrica de +2/3, y los [[quark embaxo|tipu down]] (down, strange y bottom) tienen asignaes una carga llétrica de -1/3, dexando a dambos tipos participar n'[[interaición electromagnética|interaiciones electromagnétiques]]. Debíu al confinamientu de quarks estes midíes son siempres indireutes, salvo la del quark top.<ref>{{Cita web|url=http://www-clued0.fnal.gov/~jjesus/ROW/ROW_Text_140717_Spanish.html|títulu=Resultáu de la selmana de DZero|fechaaccesu=19 de payares de 2016|sitiuweb=www-clued0.fnal.gov|urlarchivu=https://web.archive.org/web/20170227125421/http://www-clued0.fnal.gov/~jjesus/ROW/ROW_Text_140717_Spanish.html|fechaarchivu=2017-02-27}}</ref>
* Los leptones non evidencian nenguna interaición fuerte, polo que nun tienen asignada nenguna carga de color.
* Los leptones cargaos (l'electrón, el muon, y el leptón tau) por razones históriques lleven una carga llétrica de -1, dexándo-yos participar n'interaiciones electromagnétiques.
* Los leptones neutros (los neutrinos) nun lleven nenguna carga llétrica, evitándose que participen n'interaiciones electromagnétiques.
* Los quarks y los leptones levógiros lleven delles cargues de [[Sabor (física)|sabor]], incluyendo'l isospin débil, dexando a toes elles interaccionar recíprocamente vía la [[interaición nuclear débil]].

== Modelu estándar de leptones ==
Un primer modelu de leptones foi propuestu por [[Steven Weinberg]] en 1967<ref>{{Cita publicación|url=http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.19.1264|títulu=A Model of Leptons|apellíos=Weinberg|nome=Steven|fecha=20 de payares de 1967|publicación=Physical Review Letters|volume=19|númberu=21|páxines=1264–1266|fechaaccesu=2 de payares de 2016|doi=10.1103/PhysRevLett.19.1264}}</ref> basáu na [[Teoría de campu de gauge|simetría gauge]] LA SO(2)×O(1) y trabayos previos de Glashow, Salam y Ward y el [[Mecanismu de Higgs|mecanismu Brout-Englert-Higgs]].<ref name=":2" /> Magar el modelu inclúi solamente al electrón y al neutrín electrónicu, el principiu de la universalidá leptónica establez que tolos leptones acoplar d'igual manera a los [[Bosones W y Z|bosones vectoriales]]<ref>{{Cita noticia|títulu=N'entredichu la universalidá leptónica nel modelu estándar {{!}} Ciencia {{!}} La Ciencia de la Mula Francis|url=http://francis.naukas.com/2015/09/02/en-entredichu-la universalidá-leptonica-en-el modelu-estandar/|fechaaccesu=3 de payares de 2016|periódicu=La Ciencia de la Mula Francis|idioma=es-ES}}</ref> y dexa aplicar el modelu de Weinberg igualmente a los [[muon]]es y [[Tau (partícula)|tauones]]. 

El modelu introduz les mases de los leptones por aciu la interaición d'un campu esguilar. Pa esto estrema a cada unu de los leptones nos sos dos partes quirales<ref name=":2" /> (dextrógira y levógira) resultando en dos fermiones de Weyl levógiros : un doblete <math>\ell</math> y un singlete <math>y^+</math>.<ref>{{cita llibru|apellíos=Srednicki|nome=Mark|enllaceautor=|títulu=Quantum Field Theory|url=http://web.physics.ucsb.edu/~mark/qft.html|fechaaccesu=13 de payares de 2016|añu=|editorial=Cambridge|isbn=|editor=|ubicación=|páxina=|idioma=Inglés|capítulu=88. The Standar Model: Lepton Sector}}</ref> Cada componente del doblete identificar con un leptón cargáu y el so correspondiente neutrín electrónicu. El singlete ye un leptón cargáu dextrógiro. 

El modelu estándar de leptones puede resumir na siguiente manera.
{| {{tablaguapa}}
! rowspan="2" colspan="2" |
! colspan="2" |[[Paridá (física)|Tresformamientu de Paridá]]
|-
|Leptones levógiros
|Leptones dextrógiros
|-
! rowspan="2" |[[Conxugación de carga]]
|Materia |<math>\binom{\nu_y}{y^-}_\circlearrowleft,\binom{\nu_\mu}{\mu^-}_\circlearrowleft,\binom{\nu_\tau}{\tau^-}_\circlearrowleft</math>

|<math>y^-_\circlearrowright,\mu^-_\circlearrowright,\tau^-_\circlearrowright</math>
|-
|Antimateria
|<math>y^+_\circlearrowleft,\mu^+_\circlearrowleft,\tau^+_\circlearrowleft</math>
|<math>\binom{y^+}{\bar{\nu}_y}_\circlearrowright,\binom{\mu^+}{\bar{\nu}_\mu}_\circlearrowright,\binom{\tau^+}{\bar\nu_\tau}_\circlearrowright</math>
|}

=== Interaiciones ===
Los leptones interaccionan emitiendo y absorbiendo bosones W, Z y fotones.<ref>{{Cita web|url=https://gluones.wordpress.com/2009/08/26/la esencia-de-la materia-una hestoria-de-fermiones-y-bosones/|títulu=La esencia de la materia: una hestoria de fermiones y bosones|fechaaccesu=4 de mayu de 2017|fecha=26 d'agostu de 2009|sitiuweb=Gluones}}</ref> La emisión o absorción d'un bosón W implica un cambéu de isospin débil y carga del leptón.
Los bosones Z responsables de la dispersión elástica de neutrinos y la única interaición que tienen los neutrinos cola materia.

Los leptones cargaos, naturalamente, interactúan electromagnéticamente, independientemente del so quiralidad.

=== Xeneración de masa ===
Los leptones cargaos adquieren la so masa reparada depués de la rotura bonal de la simetría electrodébil interactuando col bosón de Higgs.

Los leptones neutros —neutrinos— permanecen ensin masa.<ref name=":2">{{Cita web|url=http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013/advanced-physicsprize2013.pdf|títulu=The BEH-mechanism, Interactions With Short Range Forces And Scalar Particles|fechaaccesu=13 de payares de 2016|autor=|enllaceautor=|fecha=|editor=Class for Physics of the Royal Swedish Academy of Sciences|idioma=Inglés|formatu=PDF|sitiuweb=www.nobelprize.org|editorial=}}</ref> Esto non se condice coles resultancies esperimentales, polo que'l mecanismu pol cual los neutrinos adquieren masa escapa al modelu estándar. En primer llugar la non observación de neutrinos dextrógiros implica que nun pueden adquirir masa de Dirac. La carga llétrica nula de los neutrinos nun esclúi qu'adquieran masa de Majorana, anque esto violaría'l caltenimientu del númberu leptónico.{{ensin referencies}}

=== Oscilación de neutrinos ===
La masa non nulo de los neutrinos implica una oscilación ente los distintos tipos de neutrinos
<math>\nu_y \rightarrow \nu_\mu \rightarrow \nu_\tau \rightarrow \nu_y \rightarrow \ ...</math>

De la mesma, esta oscilación dexa la escayencia de leptones cargaos d'una familia a otra emitiendo un fotón, por casu

<math>\mu \rightarrow W \nu_\mu \rightarrow W \nu_y \rightarrow \gamma W\nu_y \rightarrow \gamma \ y</math>

Sicasí la probabilidá d'esti procesu ye despreciable{{ensin referencies}}.

== Modelu estándar de ''Quarks'' ==
{{Artículu principal|Modelu de quarks|l1=Modelu de quarks}}

El modelu de quarks orixinalmente tenía trés quarks, up down y strange.{{ensin referencies}} Caúnu portador de los númberos cuánticos isospin enriba, isospin embaxo y estrañedá. El [[Mecanismu GIM|mecanismu Glashow-Iliopolous-Maiani]] predixo un cuartu quark (charm o encantu).<ref>{{Cita publicación|url=http://www.scholarpedia.org/article/Glashow-Iliopoulos-Maiani_mechanism|títulu=Glashow-Iliopoulos-Maiani mechanism|apellíos=Iliopoulos|nome=Jean|fecha=20 de mayu de 2010|publicación=Scholarpedia|volume=5|númberu=5|fechaaccesu=13 de payares de 2016|issn=1941-6016|doi=10.4249/scholarpedia.7125}}</ref> El mecanismu [[Matriz de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa|Cabbibo-Kobayashi-Maskawa]] prediz una tercer xeneración de quarks, top y bottom (truth y beauty).{{ensin referencies}}

=== Mecanismu Glashow-Iliopolous-Maiani ===
{{Artículu principal|Mecanismu GIM|l1=Mecanismu Glashow-Ilionopolous-Maiani}} 

=== Mecanismu Cabibbo-Kobayashi-Maskawa ===
{{AP|Matriz de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa|l1=Mecanismu Cabibbo-Kobayashi-Maskawa}}

=== ''Quark Top'' ===
{{Artículu principal|Quark visu|l1=Quark Top}}
El quark top tien cierta relevancia nel modelu estándar yá que la so curtia vida media nun-y dexa hadronizar y la so masa puede determinase con mayor precisión que la de los otros quarks.{{ensin referencies}}

== Campos de norma o "gauge" ==
Les fuercies na física son la forma en que les partícules interactúan recíprocamente ya inflúyense mutuamente. A nivel macroscópico, por casu, [[Fuercia de Lorentz|la fuercia de Lorentz]] dexa que les partícules cargaes llétricamente interactúen con [[campu electromagnéticu]]. Otru exemplu, la fuercia de gravitación dexa que dos partícules con masa atráiganse una a otra acordies cola [[Teoría de la gravitación universal|Teoría de gravitación]] de Newton. El modelu estándar esplica la primera d'estes fuercies como la resultancia del intercambiu d'otres partícules per parte de les partícules de materia, conocíes como partícules mediadores de la fuercia. Cuando s'intercambia una partícula mediadora de la fuercia, a nivel macroscópico l'efectu ye equivalente a una fuercia qu'inflúi a los dos, y dizse que la partícula medió (esto ye, foi l'axente de) esa fuercia. Créese {{Quién}} que les partícules mediadores de fuercia son la razón pola qu'esisten les fuercies y les interaiciones ente les partícules reparaes nel llaboratoriu y nel universu.

Les partícules mediadores de fuercia descrites pol modelu estándar tamién tienen spin (al igual que les partícules de materia), pero nel so casu, el valor del spin ye ''necesariamente''<ref>Por que un fermión emita una partícula y conseve la so condición de spin semientero amás de caltener globalmente'l spin total antes y dempués de la interaición necesariamente tien que ser enteru: ½→1+ -½</ref> enteru, particularmente unitariu, significando que toles partícules mediadores de fuercia son bosones.{{Qué}} Consecuentemente, nun siguen el principiu d'esclusión de Pauli. Los diversos tipos de partícules mediadores de fuercia son descrites de siguío.

* Los fotones medien la fuercia electromagnético ente les partícules llétricamente cargaes. El fotón nun tien masa y ta descritu pola teoría de la [[electrodinámica cuántica]].{{ensin referencies}}

* Los [[bosones de gauge]] [[bosones W y Z|W<sup>+</sup>, W<sup>–</sup>, y Z⁰]] medien les interaiciones nucleares débiles ente les partícules de diversos sabores (tolos quarks y leptones). Son masivos, col Z⁰ más masivu que'l <math>W^\pm</math>. Les interaiciones débiles qu'impliquen al <math>W^\pm</math> actúen puramente en partícules ''maniegues'' y non sobre les antipartícules ''maniegues''. Amás, el <math>W^\pm</math> lleva una carga llétrica de +1 y -1 y participa nes interaiciones electromagnétiques. El bosón llétricamente neutru Z⁰ interactúa con dambes partícules y antipartícules maniegues. Estos trés bosones gauge xunto colos fotones arrexuntar xuntos y midíen colectivamente les interaiciones electrodébiles.{{ensin referencies}}
* Los ocho gluones medien les interaiciones nucleares fuertes ente les partícules cargaes con color (los quarks). Los gluones nun tienen masa. La multiplicidá de los gluones etiquetar poles combinaciones del color y de una carga de anticolor (esto ye, Coloráu-anti-Verde). Como'l gluon tien una carga efectiva de color, pueden interactuar ente sigo mesmos. Los gluones y les sos interaiciones describir por aciu la teoría de la cromodinámica cuántica.
{| {{tablaguapa}}
! colspan="2" |[[Teoría de campu de gauge|Tresformamientu gauge]]
! colspan="2" |Carga Caltenida
!colspan="2" |Bosón elemental
! colspan="2" |Interaición
!Teoría
|- 
| rowspan="2" |EL SO(2)<sub>L</sub>×O(1)<sub>Y</sub>
|[[Grupu circular|O(1)<sub>EM</sub>]]
| rowspan="2" |[[Hipercarga débil]]
<math>Y_W=2(Q-I_3)</math>
|[[Carga llétrica]]
<math>Q</math>
| rowspan="2" |W<sub>1</sub>,W<sub>2</sub>,W<sub>3</sub>,B
|[[Fotón]]
| rowspan="2" |[[Modelu electrodébil|Electrodébil]]
|[[Electromagnetismu|Electromagnética]]
|[[Electrodinámica cuántica]]
|-
|[[Grupu unitariu especial|EL SO(2)<sub>L</sub>]]
|[[Isospín débil|Isospin débil]]
<math>I_3</math>
|[[Bosones W y Z|W<sup>+</sup>,W<sup>-</sup>,Z⁰]]
|[[Interaición débil|Nuclear débil]]
|[[Modelu electrodébil|Teoría electrodébil]]
|-
| colspan="2" |[[Grupu unitariu especial|EL SO(3)]]
| colspan="2" |[[Carga de color]]
| colspan="2" |[[Gluon|Gluón]]
| colspan="2" |[[Interaición nuclear fuerte|Nuclear fuerte]]
|[[Cromodinámica cuántica]]
|}

== Sector electrodébil ==
El modelu estándar de les interaiciones electrodébiles ta basáu nel grupu gauge EL SO(2)×O(1), con cuatro bosones gauge <math>W^1_\mu,W^2_\mu,W^3_\mu</math> paL SO(2) y B para O(1), y les correspondientes constantes d'acoplamientu g y g'. Los fermiones levógiros de la xeneración iésima son dobletes. Los fermiones dextrógiros son singletes nEL SO(2). El modelu mínimu contién tres generación o families.<ref name=":1">{{Cita web|url=http://pdg.lbl.gov/2014/reviews/rpp2014-rev-standard-model.pdf|títulu=Electroweak model and constraints on new physics|fechaaccesu=9 d'ochobre de 2016|autor=K.A. Olive et al. (Particle Data Group)|añu=2013|idioma=Inglés|sitiuweb=http://pdg.lbl.gov/|editorial=}}</ref> La interaición débil acoplar a la quiralidad del fermión de la forma más asimétrica posible: acoplar a fermiones levógiros pero non a los dextrógiros.<ref>{{Cita web|url=http://pdg.lbl.gov/2015/reviews/rpp2015-rev-cp-violation.pdf|títulu=The Review of Particle Physics|fechaaccesu=25 de setiembre de 2016|autor=K.A. Olive et al. (Particle Data Group)|enllaceautor=|fecha=|añu=2015|idioma=Inglés|formatu=PDF|sitiuweb=http://pdg.lbl.gov/|páxina=|editorial=|cita=The weak interactions, on the other hand, violate C and P in the strongest possible way. For example, the charged W bosons couple to left-handed electrons, and to their CP-conjugate right-handed positrons, but to neither their C-conjugate left-handed positrons, nor their P-conjugate right-handed electrons.}}</ref> D'esta manera la interaición electrodébil acóplase solamente a los fermiones levógiros, cargaos o non. Esto supón una violación a la simetría P polo que se fai necesaria la violación d'otra simetría, nesti casu la conxugación de carga, por que la simetría restáurese.{{Qué}}

El lagrangiano del fermión na interaición electrodébil queda definíu depués de la [[Rotura bonal de simetría electrodébil|rotura bonal de simetría]] como:<ref name=":1" /><math display="block">\begin{array}{rcl}
\mathcal{L}_{fermi\acute on} & = & \sum_i \bar{\psi}_i(i\cancel\partial-m_i-{m_iH\over v})\psi_i & (1)\\
& & - {g \over {2\sqrt{2}}}\sum_i \bar{\Psi}_i \gamma^\mu (1-\gamma^5)(T^+W_\mu^+ + T^- {W_\mu^-})\Psi_i & (2)\\
& & -e\sum_i Q_i \bar\psi_i \gamma^\mu \psi_i A_\mu & (3)\\
& & -{g\over {2\cos{\theta_W}}} \sum_i \bar\psi_i \gamma^\mu(g^i_V-g^i_A\gamma^5)\psi_i Z_\mu & (4)
\end{array}</math>Onde cada unu de los términos representen:
# El campu fermiónico acopláu al campu de Higgs por aciu un acoplamientu de Yukawa.
# La interaición de los dobletes levógiros <math>\Psi_i=\binom{\nu_i}{\ell_i^-}</math>ó <math>\Psi_i = \binom{o_i}{d'_i}</math>colos bosones cargaos <math>W^{\pm}\triangleq{(W^1 \mp i W^2) \over \sqrt{2}}</math>. Esto implica que na interaición débil los fermiones participen nos pares daos. Por casu electrón-neutrín o quark up - quark down. 
# La interaición electromagnética ente'l fotón <math>A\triangleq B\cos\theta_W + W^3 \sen \theta_W</math> y el fermión. La [[constante d'acoplamientu]] d'esta interaición ta dada pola [[carga elemental]] definida según <math>y = g \sen \theta_W</math>
# La interaición del fermión col bosón neutru <math>Z \triangleq - B \sen + W^3 \cos \theta_W</math>
onde <math>\theta_W = \tan^{-1}{g'\over g}</math>ye'l [[Ángulu de Weinberg|ángulu d'amiestu electrodébil]].

La interaición electrodébil ente quarks puede resumir de la siguiente manera:
{| {{tablaguapa}}
!Emisión/Absorción de bosones W
!Creación/Aniquilación de quarks
|-
|<math>\begin{matrix} q^{+{2\over3}}_i\leftrightarrow W^+q^{-{1\over3}}_{j} \\ 
q^{-{1\over3}}_i \leftrightarrow W^-q^{+{2\over 3}}_{j} \\
q^{-{2\over 3}}_i \leftrightarrow W^-q^{+{1\over 3}}_{j} \\
q^{+{1\over 3}}_i \leftrightarrow W^+q^{-{2\over 3}}_{j} \\
\end{matrix}</math>
|<math>\begin{matrix} W^+ \leftrightarrow q^{+{2\over 3}}_i q^{{1\over 3}}_{j} \\ 
W^- \leftrightarrow q^{-{2\over 3}}_i q^{-{1\over 3}}_{j} \end{matrix}</math>
|}
Decaimiento beta:

<math>\overbrace{d^{-{1\over 3}}o^{+{2\over 3}}d^{-{1\over 3}}}^n 
\rightarrow \overbrace{d^{-{1\over 3}}o^{+{2\over 3}}o^{+{2\over 3}}}^pW^- 
\rightarrow \overbrace{d^{-{1\over 3}}o^{+{2\over 3}}o^{+{2\over 3}}}^pe^-\bar\nu_y</math>
{| {{tablaguapa}}
!Emisión/absorción de bosones W
!Creación/aniquilación de leptones
|-
|<math>
\begin{matrix} \ell^-_i \leftrightarrow W^-\nu_i \\ \ell_i^+ \leftrightarrow W^+ \bar\nu_i \\\nu_i \leftrightarrow W^+\ell_i^- \\ \bar\nu_i \leftrightarrow W^-\ell_i^+ \end{matrix}</math>
|<math>\begin{matrix} W^+\leftrightarrow \ell_i^+ \nu_i\\W^- \leftrightarrow \ell_i^-\bar\nu_i \end{matrix}</math>
|}

En tolos casos la carga caltener en dambos llaos de la interaición, como asina'l [[númberu leptónico]], esto ye, la diferencia ente leptones y antileptones. Amás la interaición asocede siempres ente fermiones de la mesma xeneración.

Por casu la escayencia mu:

<math>\mu^- \rightarrow W^-\nu_\mu \rightarrow y^- \bar\nu_y \nu_\mu</math>

== Xeneración de masa ==

=== Mecanismu de Higgs ===
{{AP|Bosón de Higgs}}

La partícula de Higgs ye una partícula elemental (con masa) predicha nel modelu estándar. Tien spin S=0, polo que ye un bosón.

El bosón de Higgs desempeña un papel únicu nel modelu estándar, y un papel dominante n'esplicar los oríxenes de la masa de los bosones W y Z, los leptones cargaos, los quarks y la so propia masa {{ensin referencies}}. Les mases de les partícules elementales, y les diferencies ente l'electromagnetismu (causada pol fotón) y la fuercia débil (causada polos bosones W y Z), son crítiques en munchos aspeutos de la estructura de la materia microscópico (y polo tanto macroscópica).

Hasta l'añu 2012, nengún esperimentu detectara direutamente la esistencia del bosón de Higgs, anque había una cierta evidencia indireuta d'él. Toles esperances taben puestes nes investigaciones realizaes por aciu el [[Gran colisionador d'hadrones]] del [[Organización Europea pa la Investigación Nuclear|CERN]]. Esti centru fixo l'históricu anunciu del afayu d'una partícula compatible coles propiedaes del bosón de Higgs el 4 de xunetu de 2012, confirmáu polos esperimentos ATLES y CMS. Pero entá falta ver si esta nueva partícula cumple les carauterístiques prediches del bosón de Higgs daes pol modelu estándar.

<!--
Per otru llau el SM considera la esistencia de trés [[interaición fundamental|interaiciones fundamentales]] ente los [[fermión|fermiones]]:
* La [[interaición electromagnética|fuercia electromagnético]]: Tresmitida por [[fotón|fotones]]. Presente en toles partícules con [[carga llétrica]].
* La [[interaición nuclear débil|fuercia nuclear débil]]: Responsable, por casu, de la desintegración <math>\beta</math>.
* La [[interaición nuclear fuerte|fuercia nuclear fuerte]]: Actúa ente [[quark|quarks]] y ye la responsable de qu'éstos permanezan xuníos formando [[nucleón|nucleones]], lo mesmo que de que los [[nucleón|nucleones]] nun s'esvalixen nos [[nucleu atómicu|nucleos atómicos]].

Les interaiciones descríbense dientro del SM per mediu de teoríes [[Teoría de campu de gauge|gauge]] y manifiéstense al traviés del intercambiu de partícules d'[[espín]] enteru ([[bosón|bosones]]). Les dos primeres interaiciones (débil y electromagnética) tán parcialmente unificaes según el [[modelu electrodébil]]. Sicasí la unificación de los trés fuercies nun se realiza dientro del SM, sinón que s'introducen trés [[constante d'acoplamientu constantes d'acoplamientu]] (una per cada interaición). El marcu matemáticu nel que se desenvuelve'l SM ye la yuxtaposición de trés [[grupu de simetría|grupo de simetría]]: EL SO(3)C × EL SO(2)L × O(1)Y. Na siguiente tabla pueden trate los [[bosón gauge|bosones gauge]] xunto coles interaiciones a les que tán acomuñaos y la fuercia relativo de caúna d'estes.
-->

== Pruebes y predicciones ==
El Modelu Estándar predicía la esistencia de los bosones W y Z, el gluón. Les sos propiedaes prediches fueron esperimentalmente confirmaes con bona precisión.

El ''Large Electron-Positron collider'' ([[LEP]]) nel [[CERN]] probó delles predicciones ente les escayencies de los bosones Z, y confirmar.

La tabla siguiente amuesa una comparanza ente los valores midíos esperimentalmente y los predichos pol Modelu Estándar:

{| {{tablaguapa}}
! Cantidá !! Midida ([[electrón-voltiu|GeV]]) !! Predicción del<br /> Modelu Estándar (GeV)
|-
|Masa del bosón W|| 80,4120 ± 0,0420 ||80,3900 ± 0,0180
|-
|Masa del bosón Z|| 91,1876 ± 0,0021||91,1874 ± 0,0021
|}

== Insuficiencias del modelu estándar ==
Una de les principales dificultaes a superar pal modelu estándar foi la falta d'evidencies científiques {{Qué}}<!-- ¿qué ye "evidencia científica"? ¿nun va ser evidencia esperimental? -->. Sicasí'l 4 de xunetu de 2012 los físicos anunciaron l'afayu d'un bosón compatible coles carauterístiques descrites, ente otros, por [[Peter Higgs]]; en que'l so honor bautizar la partícula. El fechu de ser alcontráu en dos detectores distintos según la so fiabilidá (grau de certidume o sigma) fai que bien probablemente esta estorbisa del modelu estándar fuera superáu. 

Inclusive cuando'l Modelu Estándar tuvo gran ésitu n'esplicar los resultaos esperimentales, tien ciertes cuestiones importantes ensin resolver:<ref>{{Cita web|url=http://pdg.lbl.gov/2014/reviews/rpp2014-rev-guts.pdf|títulu=Grand Unified Theories|fechaaccesu=9 d'ochobre de 2016|autor=K.A. Olive et al. (Particle Data Group)|enllaceautor=|fecha=|añu=2011|idioma=Inglés|sitiuweb=http://pdg.lbl.gov|editorial=}}</ref>
# [[Constante física fundamental#El problema del númberu de constantes físiques fundamentales|El problema del númberu de constantes físiques fundamentales]]. El modelu contién 19 parámetros arbitrarios que los sos valor escoyer por que les predicciones afacer a los resultaos expermimentales.
# Por qué les interaiciones danse como simetríes gauge del grupu EL SO<sub>C</sub>(3)×EL SO<sub>L</sub>(2)×O<sub>Y</sub>(1).
# Por qué hai tres generación de quarks y leptones.
# Por qué nun hai hadrones con carga fraccionaria (a pesar que los sos constituyentes, los quarks, sí la tienen).
# Cuál ye l'orixe de les mases de los leptones y los quarks y/o l'aparente xerarquía de mases.
# L'orixe de la violación CP. Dientro d'él, la materia y la antimateria son simétriques. La preponderancia de la materia nel universu podría ser esplicada diciendo que l'universu empezó con otres condiciones iniciales, pero la mayoría {{Quién}} de los físicos piensen qu'esta esplicación nun ye elegante.
# Nun esplica la materia escuro nin la enerxía escura.

== Parámetros arbitrarios del modelu estándar ==
El modelu estándar tien 19 parámetros que tienen d'establecese de forma arbitraria pa ser consistente coles resultancies expermientales. Estos son trés contantes d'acoplamientu, los nueve mases de los fermiones cargaos y los cuatro ángulos y fase de la matriz CMK. Adicionalmente les mases de los neutrinos y los seis ángulos d'amiestu.

=== Constantes d'acoplamientu ===
El modelu estándar tien trés constantes d'acoplamientu per cada grupu de simetría LA SO<sub>color</sub>(3), EL SO<sub>levógiro</sub>(2), O<sub>yukawa</sub>(1): g3, g' y g respeutivamente. Alternativamente a g y g' pueden definise a partir del ángulu d'amiestu electrodébil y la carga elemental:

<math>\theta_W = \tan^{-1}{g'\over g}</math>

<math>y = g \sen \theta_W</math>

O bien a partir de la [[constante d'estructura fina]].

=== Mases de los fermiones cargaos ===
Les mases de los leptones cargaos electrón, muon y tauón pueden midise con relativa facilidá. 

Sicasí, como los quarks nun se reparen llibremente, la so masa tien qu'inferise.

=== Ángulos d'amiestu de la matriz CMK ===
La [[Matriz de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa|matrix CMK]] queda definida por trés ángulos y una fase, únicu mecanismu conocíu responsable de la [[violación CP]].

=== Parámetros del mecanismu de Higgs ===
Unu d'ellos ye la esperanza en vacíu, que foi determindado en 2012 nel LHC.

Otru parámetru ye l'acoplamientu de los fermiones al bosón de Higgs.

=== Parámetru θ de la Cromodinámica Cuántica ===
Ver [[Teoría de Peccei–Quinn|Teoría de Peccei-Quinn]]

=== Parámetro Oscilación de los neutrinos ===
Ver [[Matriz de Pontecorvo–Maki–Nakagawa–Sakata]]

== Estensiones al modelu estándar ==
Una meta importante de la física ye atopar la base común que xuniría a toes éstes{{ensin referencies}} nuna [[teoría del tou]], na cual toles otres lleis que conocemos seríen casos especiales, y de la cual puede derivase'l comportamientu de tola materia y enerxía (idealmente a partir de primeros principios).

Esisten alternatives al Modelu Estándar qu'intenten dar respuesta a estes "defectos", como por casu la [[teoría de cuerdes]] y la [[Gravedá cuántica de bucles]].

== Ver tamién ==
* [[Física nuclear]]
* [[Interaición débil]] y [[teoría electrodébil]]
{{Navegación|colorfondotitulo=|subtitulo=|pie=|grupu1=Partícules elementales|llista1={{nowrap begin}}'''[[Leptón|Leptones]]''': [[electrón]]{{·w}}[[muon]]{{·w}}[[tauón]]{{·w}}[[neutrín electrónicu]]{{·w}}[[neutrín muónico]]{{·w}}[[neutrín tauónico]]{{nowrap end}} {{nowrap begin}}'''[[Quark]]s''': [[Quark up]]{{·w}}[[Quark down]]{{·w}}[[Quark strange]]{{·w}}[[Quark charm]]{{·w}}[[Quark top]]{{·w}}[[Quark bottom]] {{nowrap end}} {{nowrap begin}}'''[[Bosones de gauge]]''': [[Fotón]]{{·w}}[[Bosón W]]{{·w}}[[Bosón Z]]{{·w}}[[Gluón]] {{nowrap end}}|grupu2=Interaiciones|llista2={{Llista plana |
* [[Electrodinámica cuántica]]
* [[Teoría electrodébil]]
* [[Cromodinámica cuántica]] 
* [[Interaición de Yukawa]] }}|grupu3=Xeneración de masa llisto3={{Llista plana |
* [[Mecanismu de Higgs]]
* [[Mecanismu de Nambu-Goldstone]] 
* [[Rotura bonal de simetría]] 
* [[Bosón de Goldstone]] }}|grupu4=Esperimentos|llista4={{Llista plana|
* [[SLAC#PEP|PEP]] 
* [[SLAC#SSRL|SSRL]] 
* [[Esperimento ATLES]] 
* [[BaBar (esperimentu)|BaBar]] 
* [[Super-Kamiokande]] }}|grupu5=Principales autores|llista5={{Llista plana |
* [[Richard Feynman]]
* [[Shin'ichirō Tomonaga]] 
* [[Julian Schwinger]] 
* [[Peter Higgs]] 
* [[Hideki Yukawa]] 
* [[Nicola Cabibbo]] 
* [[Murray Gell-Mann]] 
* [[Paul M. Dirac]] 
* [[Yoichiro Nambu]] 
* [[Jeffrey Goldstone]] 
* [[Ettore Majorana]] 
* [[Enrico Fermi]] 
* [[Toshihide Maskawa]] 
* [[Makoto Kobayashi]] 
* [[Steven Weinberg]] 
* [[Philip Warren Anderson]] 
* [[Sheldon Glashow]] 
* [[Abdus Salam]] 
* [[Gerald Guralnik]] 
* [[Carl R. Hagen]] 
* [[Tom Kibble]] 
* [[Robert Brout]] 
* [[François Englert]] }}|títulu=Modelu Estándar de la Física de Partícules|nome=Modelu Estándar de la Física de Partícules tao=plain}}

== Referencies ==
{{llistaref|2}}

== Bibliografía ==
*{{cita llibru
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 | añu=2006
 | títulu=The Theory of Almost Everything: The Standard Model, the Unsung Triumph of Modern Physics
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*{{cita web
 |url=http://www.symmetrymagazine.org/standard-model/
 |títulu= The Standard Model of Particle Physics Interactive Graphic 
}}
*{{cita llibru
 |author1=I. Aitchison |author2=A. Hey | añu=2003
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 | publisher=[[Institute of Physics]]
 | isbn=978-0-585-44550-2
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*{{cita llibru
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 | publisher=[[Springer (publisher)|Springer]]
 | isbn=3-540-67672-4
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 |author1=G.D. Coughlan |author2=J.Y. Dodd |author3=B.M. Gripaios | añu=2006
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*{{cita llibru
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 | autor=G.L. Kane
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 | publisher=[[Perseus Books]]
 | isbn=0-201-11749-5
}}

{{Tradubot|Modelu estándar de la física de partículas}}

{{control d'autoridaes}}
[[Categoría:Física nuclear y de partícules]]