在本文中，我们将跟进我之前文章的内容，以了解从1950年到1960年代后期的标准模型的历史。我们将介绍粒子加速器的发展，哈东的故事以及对称间隙。
标准模型的简史（至20世纪50年代），描述粒子及其相互作用的最佳理论
< h1级"pgc-h-右箭头数据跟踪-"3">粒子加速器和对称性 - 1950年代至1960年代</h1>
自1950年代以来，大多数粒子物理实验都围绕着将粒子撞击在一起。原理很简单 - 将粒子加速到接近光速的速度，并让它们碰撞。在粒子碰撞之后，分析它们是如何扩散的，看看它们是否与理论预测一致。物理学家使用散射振幅来预测散射应该是什么样子。散射振幅是一种概率分布，用于描述在相互作用后可能处于状态的粒子。振幅分析是量子场论的必修课。
粒子加速器是将粒子加速到散射实验所需的高能量的装置。在20世纪50年代，粒子加速器和气泡室有了显着改进。在20世纪40年代后期，物理学家经常使用同步加速器进行实验。同步加速器是一种加速器，它用磁场加速粒子。随着粒子能量的增加，磁场的强度也会增加，以跟上它。
磁场的强度需要随着粒子速度的增加而增加，并保持圆形。否则，粒子将偏离方向。
同步加速器在1940年代后期被用来加速电子，这使得它们更接近光速（与质子相比）通常要容易得多。所需的能量通常在1 GeV左右。直到1952年，同步加速器中的质子加速才成功，质子同步加速器的进一步发展能够产生能量E≥MeV。
20世纪50年代是黄金十年，在此期间发现了数十个粒子，其中大多数与强相互作用有关。这些颗粒主要不是很强。哈登是一个由夸克组成的粒子，一个我们稍后将讨论的基本粒子。质子和中子是没有的，但还有其他例子，比如介子。
物理学家当时并没有认真对待夸克的概念。夸克是通过强相互作用聚集在一起的基本粒子，强相互作用力的载体是胶子。有一种关于夸克及其在量子色中的相互作用的理论。
上图显示了一个质子。它由两个"上"夸克和一个"下"夸克组成。夸克由强相互作用的载体胶子保持在一起。
哈顿分为两种不同的类型，这取决于它们由多少夸克组成。哈顿的两个夸克被称为介子，而哈顿的三个夸克被称为哈顿。如您所知，质子是质子和中子，所有这些都由三个夸克组成。我们在上一篇文章中讨论过的Π介子，它是介子。
进入奇异原子的世界，为什么它能引发新的物理学甚至能量突破？
有某些类型的属性与粒子相关联，我们通常将这些属性与粒子相关联。充电是我们熟悉的功能之一。质子具有正电荷，而电子具有负电荷。电荷的概念很重要，因为它在相互作用过程中保持不变。
随着新粒子的发现，物理学家推测可能存在其他类型的电荷。其中一个物种是奇怪的，它在腐烂中起作用。奇点是一种电荷，当物体在强相互作用下相互作用时，它是守恒的。
此外，还有一个称为"奇偶校验"的属性，它大致是指对粒子的方向进行编码。已经证明，与电磁和强相互作用不同，奇偶性在弱相互作用下是不守恒的。在吴建雄等人中，发现钴衰变β已经改变了方向。这表明奇偶校验不是曾经考虑过的自然的基本对称性。
< h1级"pgc-h-arrow-right"data-track""16"在20世纪60年代>对称性</h1>
物理理论的对称性如何与电荷等守恒量密切相关？通常，物理理论具有相关的对称性组。例如，在量子电动力学（控制电磁力的理论）中，我们有一个由数学家称为"U（1）对称"的对称结构，由光子介导。
其他理论以及由此产生的对称群以某种方式统一了弱相互作用，强相互作用和电磁相互作用。一个例子是杨-米尔斯理论，一个非阿贝尔对称群。它目前用于标准模型，但当时，它预测的中间粒子尚未被发现，因此科学界拒绝了这一理论。
缺乏统一的对称群是一个问题。在20世纪50年代，人们发现了如此多的粒子，但不知道哪些是基本的，哪些不是。然而，在1961年，
介子的八边形
八位字节法是一种基于称为SU（3）的对称基团的表征系统地组织不同粒子的方法。对称群的特征是一组遵循基本对称规则的数学对象。例如，为了表示一组旋转，我可以为您提供一个角度，以在 0 到 360 度之间旋转圆。在本例中，我使用数字来表示轮换组。这将是旋转组的一维表示形式。但是，我也可以用表示旋转的2×2矩阵来表示它，这将是一个二维表示。
有一个想法是通过将它们组织成代表组来为粒子添加一些结构。诸如 SU （3） 之类的群的特征可以被认为是一个格网，其中 X 轴是守恒量，Y 轴是另一个守恒量。中子和质子是单个多态的两种状态，是SU（3）的8维表示的一部分。这显示在下图中的奇点和电荷。八个维度中的每一个都预测或与粒子的存在重合。
还有一个10维SU（3）符号，Ω粒子尚未被发现，但从网格图中，Gelman预测了它的存在，然后在不久之后发现了它。然后，在1964年，格尔曼和其他人再次提出了夸克的想法。在数学中，对称群具有"内在"表示，称为基本表示。SU（3） 的基本表示是三维的，这导致了夸克的概念，因为三个夸克构成了一个 hadon。最初的夸克是向上的、向下的和奇异的。
出于数学原因，除非存在另一个守恒量，否则10个符号，奇点，夸克和费米特的存在是不可能的。1964年，格林伯格和1965年韩国提出了色彩的概念来解决这个问题。1967年，深度非弹性散射首次证明质子和中子内部存在某种东西。然后人们开始认真对待夸克的想法。
< h1级""pgc-h-right-arrow"数据轨道""25">对称间隙</h1>
说明粒子具有质量的最佳机制——自发对称性断裂，如何理解负质量？
这些发展是好的，但没有人能解释为什么粒子有质量。要做到这一点，他们需要额外的数学机制。早在1961年，Southern、Goldstone、Salam和Weinberg就提出了对称性的想法。南方从超导性中获得了对称性突破的想法。对称性断裂是指场方程在一定条件下解入一种状态，例如较低的温度，这并不一定能保持理论本身的原始对称性。
戈德斯通意识到，当一个对称性被分解成一个更小的对称群时，一个粒子应该是无质量的，另一个是无质量的。
这就是为什么粒子可能在1964年由希格斯机制发现的机制后面有质量。希格斯机制是一个对称缺陷，它解释了标准模型中的质量模型。希格斯机制还预测了2013年发现的一种新粒子希格斯玻色子的必要存在。
希望本文能够提供有关标准模型中相对最新发展的一些详细信息。在下一篇文章中，我将介绍标准模型的当前问题。