Standard Models in Physics and Cosmology: Formation, Relationship and Russia’s Contribution to Their Development

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article examines the formation and development of standard models (SM) in elementary particle physics and cosmology (SM-1 and SM-2). SM-1 encompasses quantum chromodynamics and electroweak theory. It is the theoretical foundation of microphysics. Based on the theory of the expanding universe, SM-2 is the theoretical basis of relativistic cosmology. The combination of these models provides a fairly complete and empirically reasonable description of the physical world. Particular attention is paid to Russian researchers’ contribution to their creation. A chronology of the most important events in the formation and evolution of SM-1 and SM-2 was compiled: from 1954 to the mid-1970s in relation to the first one and from 1917 to the mid-1970s regarding the second one. The author has identified five main periods in the history under consideration, as well as a number of turning points. It is shown that by the mid-1970s both models were fully formed and that by that time their quite modest designation as “standard models” was established. The author notes the outstanding contribution of Russian scientists to the development of the cosmological standard model (SM-2), associated with the names of A. A. Friedman, G. A. Gamov and Ya. B. Zeldovich and his school of thought. In comparison with this contribution, Russia’s achievements in the field of SM-1 were quite modest. To a large extent, they are associated with early anticipations of some important discoveries and the phenomenon of missed opportunities.

About the authors

Vladimir P. Vizgin

S. I. Vavilov Institute for the History of Science and Technology of the RAS

Email: vlvizgin@gmail.com
SPIN-code: 8938-1395
ResearcherId: G-4223-2016
Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Chief Researcher Moscow, Russia

References

  1. Pais A., Treiman S. B. How many charm quantum numbers are there? // Physical Review Letters. 1975. Vol. 35, № 23. P. 1556–1559. doi: 10.1103/PhysRevLett.35.1556.
  2. Cao T. Yu. Conceptual developments of 20th century field theories. 2nd ed. Cambridge : Cambridge University Press, 2019. xix, 440 p. ISBN 9781108566926. doi: 10.1017/9781108566926.
  3. Илиопулос Дж. Введение в калибровочные теории // Успехи физических наук. 1977. Т. 123, № 4. С. 565–596. doi: 10.3367/UFNr.0123.197712b.0565
  4. Окунь Л. Б. Лептоны и кварки. М. : Наука, 1981. 304 с.
  5. Вайнберг С. На пути к окончательным физическим законам // Фейнман Р., Вайнберг С. Элементарные частицы и законы физики / пер. с англ. Д. Е. Лейкина. М. : Мир, 2000. С. 80–137.
  6. Weinberg S. Gravitation and cosmology: Principles and applications of the general theory of relativity. N. Y. : John Wiley, 1972. xxviii, 657 p. ISBN 0-471-92567-5.
  7. Вейнберг С. Гравитация и космология: принципы и приложения общей теории относительности / пер. с англ. В. М. Дубовика, Э. А. Тагирова ; под ред. Я. А. Смородинского. М. : Мир, 1975. 696 с.
  8. Горбунов Д. С., Рубаков В. А. Введение в теорию ранней Вселенной: теория горячего Большого взрыва. М. : URSS, 2008. 543 с. ISBN 978-5-382-00657-4.
  9. Сажин М. В., Сажина О. С. Современная космология // Метафизика. 2016. № 1 (19). С. 10–30. EDN VXMKXZ.
  10. Долгов А. Д., Зельдович Я. Б., Сажин М. В. Космология ранней Вселенной. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1988. 199 с. ISBN 5-211-00108-7.
  11. Weinberg S. The first three minutes: A modern view of the origin of the universe. N. Y. : Basic Books, 1977. x, 188 p. ISBN 0-465-02435-1.
  12. Вайнберг С. Первые три минуты: современный взгляд на происхождение Вселенной / пер. с англ. А. В. Беркова ; под ред. с предисл. и доп. Я. Б. Зельдовича. М. : Энергоатомиздат, 1981. 209 с.
  13. Линде А. Д. Физика элементарных частиц и инфляционная космология. М. : Наука, 1990. 280 с. ISBN 5-02-014345-6.
  14. Зельдович Я. Б., Новиков И. Д. Релятивистская астрофизика. М. : Наука, 1967. 656 с.
  15. Хоофт Г. ’т. Когда была открыта асимптотическая свобода или реабилитация квантовой теории поля // Хоофт Г. ’т. Избранные лекции по математической физике. М. : Регулярная и хаотическая динамика ; Ижевск : Ижевский институт компьютерных исследований, 2008. С. 100–121.
  16. Визгин В. П. У истоков стандартной модели в физике фундаментальных взаимодействий // Исследования по истории физики и механики. 2019–2020. М. : Янус-К, 2021. С. 249–293.
  17. Pais A. Inward bound: Of matter and forces in the physical world. Oxford : Oxford University Press ; N. Y. : Clarendon Press, 1986. viii, 666 p.
  18. Норт Дж. Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии / пер. с англ. К. Иванова. М. : Новое литературное обозрение, 2020. 1104 с. ISBN 978-5-4448-1567-0.
  19. Визгин В. П. И «комедия ошибок», и «драма людей»: об отечественном вкладе в создание стандартной модели в физике элементарных частиц // Управление наукой: теория и практика. 2020. Т. 2, № 3. С. 196–224. doi: 10.19181/smtp.2020.2.3.11. EDN VLBBOY.
  20. Визгин В. П. Расширяющаяся Вселенная: на перекрестке историко-научных концепций (к 100-летию открытия А. А. Фридмана) // Управление наукой: теория и практика. 2022. Т. 4, № 2. С. 233–256. doi: 10.19181/smtp.2022.4.2.19. EDN EAHEFT.
  21. Визгин В. П. История создания и метафизические аспекты электрослабой теории: развитие и модификации принципа симметрии // Метафизика. 2024. № 1 (51). С. 92–122. doi: 10.22363/2224-7580-2024-1-92-122. EDN KDYLCL.
  22. Визгин В. П. От кварков к партонам и от них к квантовой хромодинамике // Метафизика. 2025. (В печати).
  23. С чего началась космология : сборник статей / cост. В. И. Мацарский. М. ; Ижевск : R & C Dinamics, 2014. 566 с. ISBN 978-5-93972-982-6.
  24. Фридман А. А. Избранные труды / под ред. Л. С. Полака. М. : Наука, 1966. 462 с.
  25. Визгин В. П., Томилин К. А. Вихри и турбулентности в восприятии и развитии теории относительности в СССР // Вихревая динамика развития науки и техники : коллективная монография. М. : ИИЕТ РАН ; Саратов : Амирит, 2019. Т. 3 : Россия / СССР. Вторая половина XX века. Самоорганизация, турбулентный переход и диссипация. С. 270–334.
  26. Гамов Дж. Моя мировая линия: неформальная автобиография / пер. с англ., коммент. и доп. материалы Ю. И. Лисневского. М. : Наука, 1994. 304 с. ISBN 5-02-014937-3.
  27. Зельдович Я. Б. Космологические исследования Е. М. Лифшица // Преподавание физики в высшей школе. 1999. № 15. С. 44–46.
  28. Зельдович Я. Б., Новиков И. Д. Строение и эволюция Вселенной. М. : Наука, 1975. 735 с.
  29. Коноплёва Н. П., Попов В. Н. Калибровочные поля. М. : Атомиздат, 1972. 240 с.
  30. Тропп Э. А., Френкель В. Я., Чернин А. Д. Александр Александрович Фридман: жизнь и деятельность. 2-е изд., стер. М. : УРСС ; КомКнига, 2006. 303 с. ISBN 5-484-00688-0. EDN QJQVCZ.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).