The Standard Model
Problems
practice
- How many confirmed elementary particles are there in the standard model?
- Write something.
- Write something.
- Write something.
conceptual
- The most common isotope of lithium is 73Li. How many of each of the following items are found in one of these atoms if it is electrically neutral?
- electrons
- baryons
- pentagons
- bonbons
- hadrons
- neutrons
- leptons
- morons
- protons
- borks
- sporks
- quarks
- Given locality, causality, Lorentz invariance, and physical data acquired since 1860, show that the Lagrangian describing all observed physical processes (except gravity) can be written as…
ℒSM = − 12∂νgaμ∂νgaμ − gsfabc∂μgaνgbμgcν − 14g2sfabcfadegbμgcνgdμgeν + 12ig2s(q̅σiγμqσj)gaμ + G̅a∂2Ga + gsfabc∂μG̅aGbgcμ − ∂νW+μ∂νW−μ − M2W+μW−μ − 12∂νZ0μ∂νZ0μ − 12c2wM2Z0μZ0μ − 12∂μAν∂μAν − 12∂μH∂μH − 12m2hH2 − ∂μφ+∂μφ− − M2φ+φ− − 12∂μφ0∂μφ0 − 12c2wMφ0φ0 − βh[2M2g2 + 2MgH+ 12(H2 + φ0φ0 + 2φ+φ−)] + 2M4g2αh − igcw[∂νZ0μ(W+μW−ν − W+νW−μ) − Z0ν(W+μ∂νW−μ − W−μ∂νW+μ) + Z0μ(W+ν∂νW−μ − W−ν∂νW+μ)] − igsw[∂νAμ(W+μW−ν − W+νW−μ) − Aν(W+μ∂νW−μ − W−μ∂νW+μ) + Aμ(W+ν∂νW−μ − W−ν∂νW+μ)] − 12g2W+μW−μW+νW−ν + 12g2W+μW−νW+μW−ν + g2c2w(Z0μW+μZ0νW−ν − Z0μZ0μW+νW−ν) + g2s2w(AμW+μAνW−ν − AμAμW+νW−ν) + g2swcw[AμZ0ν(W+μW−ν − W+νW−μ)− 2AμZ0μW+νW−ν] − gα[H3 + Hφ0φ0 + 2Hφ+φ−] − 18g2αh[H4 + (φ0)4 + 4(φ+φ−)2 + 4(φ0)2φ+φ− + 4H2φ+φ− + 2(φ0)2H2] − gMW+μW−μH − 12gMc2wZ0μZ0μH − 12ig[W+μ(φ0∂μφ− − φ−∂μφ0)− W−μ(φ0∂μφ+ − φ+∂μφ0)] + 12g[W+μ(H∂μφ− − φ−∂μH)− W−μ(H∂μφ+ − φ+∂μH)] + 12g1cwZ0μ(H∂μφ0 − φ0∂μH) − igs2wcwMZ0μ(W+μφ− − W−μφ+) + igswMAμ(W+μφ− − W−μφ+) − ig1 − 2c2w2cwZ0μ(φ+∂μφ− − φ−∂μφ+) + igswAμ(φ+∂μφ− − φ−∂μφ+) − 14g2W+μW−μ[H2 + (φ0)2 + 2φ+φ−] − 14g21c2wZ0μZ0μ[H2 + (φ0)2+ 2(2s2w − 1)2φ+φ−] − 12g2s2wcwZ0μφ0(W+μφ− + W−μφ+) − 12ig2s2wcwZ0μH(W+μφ− − W−μφ+) + 12g2swAμφ0(W+μφ− + W−μφ+) + 12ig2swAμH(W+μφ− − W−μφ+) − g2swcw(2c2w − 1)Z0μAμφ+φ− − g1s2wAμAμφ+φ− − e̅λ(γ∂ + mλe)eλ − ν̅λγ∂νλ − u̅λj(γ∂ + mλu)uλj − d̅λj(γ∂ + mλd)dλj + igswAμ[− (e̅λγμeλ) + 23(u̅λjγμuλj) − 13(d̅λjγμdλj)] + ig4cwZ0μ[(ν̅λγμ(1 + γ5)νλ) + (e̅λγμ(4s2w − 1 − γ5)eλ) + (u̅λjγμ(43s2w − 1 − γ 5)uλj) + (d̅λjγμ(1 − 83s2w − γ5)dλj)] + ig2√2W+μ[(ν̅λγμ(1 + γ5)eλ) + (u̅λjγμ(1 + γ5)Cλκdκj)] + ig2√2W−μ[(e̅λγμ(1 + γ5)νλ) + (d̅κjC†λκγμ(1 + γ5)uλj)] + ig2√2mλeM[− φ+(ν̅λ(1 − γ5)eλ) + φ−(e̅λ(1 + γ5)νλ)] − g2mλeM[H(e̅λeλ) + iφ0(e̅λγ5eλ)] + ig2M√2φ+[− mκd(u̅λjCλκ(1 − γ5)dκj) + mλu(u̅λjCλκ(1 + γ5)dκj)] + ig2M√2φ−[mλd(d̅λjC†λκ(1 + γ5)uκj) − mκu(d̅λjC†λκ(1 − γ5)uκj)] − g2mλuMH(u̅λjuλj) − g2mλdMH(d̅λjdλj) + ig2mλuMφ0(u̅λjγ5uλj) − ig2mλdMφ0(d̅λjγ5dλj) + X̅+(∂2 − M2)X+ + X̅−(∂2 − M2)X− + X̅0(∂2 − M2c2w)X0 + Y̅∂2Y + igcwW+μ(∂μX̅0X− − ∂μX̅+X0) + igswW+μ(∂μY̅X− − ∂μX̅+Y) + igcwW−μ(∂μX̅−X0 − ∂μX̅0X+) + igswW−μ(∂μX̅−Y − ∂μY̅X+) + igcwZ0μ(∂μX̅+X+ − ∂μX̅−X−) + igswAμ(∂μX̅+X+ − ∂μX̅−X−) − 12gM[X̅+X+H + X̅−X−H + 1c2wX̅0X0H] + 1 − 2c2w2cwigM[X̅+X0φ+ − X̅−X0φ−] + 12cwigM[X̅0X−φ+ − X̅0X+φ−] + igMsw[X̅0X−φ+ − X̅0X+φ−] + 12igM[X̅+X+φ0 − X̅−X−φ0]
Source: Thomas D. Gutierrez, 1999