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EL MODELO ESTANDAR

Tenemos una Teoría para la interacciones electromagnéticas y débiles (electrodébiles), el Modelo de Weinberg-Salam, y otra para la interacciones fuertes, la Cromodinámica Cuántica, que están de acuerdo con la experiencia, por lo menos hasta las energías de los aceleradores actuales, del orden de los 100 GeV. Dejando a un lado la Gravitación, en los procesos entre partículas subatómicas se dan generalmente los tres tipos de interacciones, y por tanto sería de desear que hubiera un Modelo que tratase las tres conjuntamente.
El Modelo más sencillo que podemos postular para las tres interacciones conjuntamente, y que esté de acuerdo con la experiencia, es aquel que reúna simplemente los modelos anteriores, es decir, la Cromodinámica Cuántica y la Teoría Weinberg-Salam, y que sería, por tanto, invariante bajo las simetrías gauge que tienen separadamente éstos: SU(3) en Cromodinámica Cuántica y SU(2) y U(1) en interacciones electrodébiles. Matemáticamente, la simetría es SU(3)xSU(2)x(U1).
Nótese que cada interacción interviene con su propia intensidad. A este modelo se le conoce con el nombre de Modelo Estándar (norma), y es renormalizable. Es consistente con los resultados experimentales conocidos hasta ahora, energías del orden de 100 GeV, y tiene poder predictivo, aún no contrastado, para energías superiores. El Modelo Estándar es consistente con las leyes de conservación, pero no es, ni mucho menos, un modelo "definitivo".
Quedan aún muchos cabos sueltos extremadamente importantes, como:
a) ¿Cuál es el origen de la simetría conjunta del Modelo Estándar ((SU(3),SU(2),U(1))?
b) ¿Por qué existen tres familias de quarks y de leptones?
c) El Modelo tiene 20 parámetros (constantes de acoplamiento, masas, ángulo de Weinberg, etc.), que no son predichos por la Teoría, sino que han de ser fijados al comparar las predicciones con los datos experimentales.
d) Considerando, por ejemplo, la carga del electrón como unidad de carga eléctrica, ¿se puede predecir las cargas fraccionarias de los quarks a partir de esta unidad?