Elektromanyetik:

Bilindiği gibi, elektromanyetik kuvvet, benzer yüklerin birbirini itmesine, zıt yüklerinse çekmesine yol açar. Parçacıklar bunu aralarındaki foton alışverişi aracılığıyla yaparlar.

Işık bildiğimiz gibi aslında; seyahat eden, birbirine dik ve periyodik salınımlı elektrik ve manyetik alan konfigürasyonlarından oluşur. Dolayısıyla seyahat ederken dalga davranışı sergiler. Fakat, girdiği bir etkileşimin sonucu olarak soğurulması sırasında, enerjisini gelişigüzel miktarlarda değil de; tek frekanslı bir ışıksa eğer; frekansıyla orantılı belli miktarlar (kuantumlar) halinde yitirir. Tek frekanslı ışık burada; sanki enerji parçacıkları taşıyormuş da, bunları birer birer yitiriyormuş; dolayısıyla adeta eşit enerji paketçikleri taşıyan parçacıklardan oluşuyormuş gibi davranır. Bu; ışığın parçacık davranışıdır. Sonuç olarak ışık; bazı etkinlikleri açısından veya sırasında dalga, bazı diğer etkinlikleri açısından veya sırasında da parçacık gibi davranır. Buna ışığın 'dalga-parçacık ikili davranışı' denir ve aynı ikili davranışı aslında, madde parçacıkları da gösterir. Işığın bu ikinci tür davranışını açıklamakta kullanılıp da, belli miktarlarda enerji taşıdığı düşünülen paketçiklere foton deniyor.


Standart Model ve Gelecek

Standart Model en basit haliyle bile, maddenin yapısını ve kararlılığıyla ilgili sorunların pek çoğunu; dört kuvvetin etkisi altındaki altışar çeşit kuark ve leptonla, oldukça inandırıcı biçimde yanıtlayabiliyor. Hatta, evreni oluşturan görünür maddenin yapısını, sadece iki kuark (u,d) ve bir leptonla (elektron), yani en hafif olan birinci neslin parçacıklarıyla, çok daha basit olarak açıklıyor. Şöyle ki: Eğer komşumuz bilmem kimin veya kendimizin ne menem bir şey olduğunu merak ediyorsak; iki kuark bir lepton, yani elektron: başka hiçbir numaramız yok.


Ancak, Standart Model'in yanıtlayamadığı sorular da var. En önemlileri şöyle sıralanabilir
1) Kuarklarla leptonlar gerçekten temel parçacık mı, yoksa daha temel başka parçacıklardan mı oluşuyor?
2) Madem görünür evren sadece birinci neslin iki kuark ve bir leptonundan oluşuyor, diğer iki nesil niye var?
3) Parçacık kütleleri niye öngörülemiyor ve kütleçekimi bu modele, en uyumlu şekilde nasıl girmeli?
4) Maddeyle karşıtmadde arasında bir simetri varsa eğer, evrene baktığımızda neden hep madde görüyoruz da, hemen hiç karşıtmadde göremiyoruz?
5) Evren üzerindeki kütleçekimi etkisi açıkça görülen 'karanlık madde'nin yapısı nedir ve neden gözlenemiyor?
6) Dört ayrı etkileşimin çalışma biçimlerini anlamaya çalışmak yerine, bu dördü tek bir etkileşimin çatısı altında toplanamaz mı?