不要讓標(biāo)準(zhǔn)模型的簡(jiǎn)單圖表欺騙了你，那張圖表只是顯示相當(dāng)復(fù)雜的事物的最直觀和吸引人的方式。該模型背后實(shí)際上有復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，可能需要多年的研究生水平學(xué)習(xí)才能完全理解。它是由數(shù)百名科學(xué)家在幾十年內(nèi)開(kāi)發(fā)的，它代表了人類知識(shí)和對(duì)宇宙運(yùn)作的理解的頂點(diǎn)。在本文中，我將以最直觀的方式來(lái)解釋這個(gè)關(guān)乎一切的理論。

拉格朗日量

式中第一項(xiàng)由兩個(gè)矩陣F_μν和F^μν組成，通常F僅表示電磁場(chǎng)強(qiáng)度張量，但在這個(gè)簡(jiǎn)化方程中，該項(xiàng)表示所有載力粒子（玻色子）相互作用的所有方式，只有希格斯粒子不包括在該術(shù)語(yǔ)中。μ和ν只是代表時(shí)空的四個(gè)組成部分：三個(gè)空間維度和一個(gè)時(shí)間維度。

拉格朗日量中的下一項(xiàng)是指費(fèi)米子場(chǎng)及其規(guī)范場(chǎng)的相互作用。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它描述了物質(zhì)如何與力相互作用。同樣，我們把完整內(nèi)容寫出來(lái)，如下圖。首先，你會(huì)注意到在這些項(xiàng)中都有一個(gè)因子i，它是虛數(shù)，是負(fù)1的平方根。第一項(xiàng)，q和q-bar代表夸克和反夸克。此外，還有γ^μ和D_μ，它將夸克耦合到力場(chǎng)中。換句話說(shuō)，它代表了夸克如何與電磁力、弱力和強(qiáng)力相互作用。求和項(xiàng)Σ代表了6個(gè)夸克的總和。

接下來(lái)的兩項(xiàng)表示的是輕子與立場(chǎng)的相互作用，具體來(lái)說(shuō)分為左手性和右手性輕子。右手是指粒子的自旋方向與粒子的運(yùn)動(dòng)方向相同，左手意味著粒子的自旋方向與粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反。這對(duì)輕子很重要，因?yàn)槭聦?shí)證明只存在左手中微子，但電子及其較重的表親μ子和τ粒子既可以是左手性也可以是右手性。因此兩個(gè)ψL和ψR(shí)分別表示左右輕子的相互作用。

希格斯玻色子相互作用

方程的第二部分表示希格斯勢(shì)。希格斯是標(biāo)準(zhǔn)模型中唯一具有勢(shì)的場(chǎng)，希格斯場(chǎng)位于非零的最小值處，而這反過(guò)來(lái)給與它相互作用的粒子提供了質(zhì)量。這個(gè)勢(shì)不僅賦予其他粒子質(zhì)量，也賦予其自身質(zhì)量。

希格斯物質(zhì)相互作用

拉格朗日量的最后一項(xiàng)是hc項(xiàng)，它代表了厄米共軛。前面的描述考慮了物質(zhì)粒子和希格斯粒子的相互作用，而厄米共軛也描述了相同的作用，但使用的是反物質(zhì)粒子。

如果我們把剛才討論的內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，那么一個(gè)更擴(kuò)展的拉格朗日量如下。但請(qǐng)記住，這也只是更長(zhǎng)版本的縮小版。(www.Ws46.com)