Interacțiune electroslabă

În fizica particulelor, forța electroslabă este o descriere generală a două dintre cele patru forțe fundamentale : forța slabă și forța electromagnetică . Deși aceste două interacțiuni sunt foarte diferite la energii joase obișnuite, în teorie ele par a fi două manifestări diferite ale aceleiași interacțiuni. La energii peste energia de unificare (de ordinul a 100 GeV ), ele se combină într-o singură interacțiune electroslabă.

Teoria interacțiunii electroslabe

Teoria interacțiunii electroslabe este o teorie unificată (unificată) a interacțiunilor slabe și electromagnetice ale quarcilor și leptonilor , creată la sfârșitul anilor 1960 de S. Weinberg , S. Glashow , A. Salam , realizată prin schimbul a patru particule - fără masă. fotoni (interacțiune electromagnetică) și bosoni vectori intermediari grei (interacțiune slabă). În plus, fotonul și bosonul Z sunt o suprapunere a altor două particule - B 0 și W 0 :

\gamma =B^{0}\cdot \cos \theta _{W}+W^{0}\cdot \sin \theta _{W},

Z^{0}=-B^{0}\cdot \sin \theta _{W}+W^{0}\cdot \cos \theta _{W},

unde este unghiul electroslab (unghiul Weinberg ). $\theta _{W}$

Astfel, această teorie postulează că interacțiunile electromagnetice și cele slabe sunt manifestări diferite ale aceleiași forțe.

Din punct de vedere matematic, unirea se realizează folosind grupul de gabarit SU (2) × U (1) . Corespunde la trei bosoni gauge - un foton (interacțiune electromagnetică) și bosoni W și Z (interacțiune slabă). În modelul standard , bosonii gauge de interacțiune slabă câștigă masă datorită ruperii spontane a simetriei electroslabe de la k , cauzată de mecanismul Higgs (vezi și bosonul Higgs ). Indicele sunt folosite pentru a arăta că există diferite opțiuni ; generatorul este dat de expresia , unde Y este un generator (așa-numita hipersarcină slabă ) și este unul dintre generatori ( componenta isospin ). Diferența dintre electromagnetism și forța slabă apare datorită combinației liniare (non-triviale) dintre Y și , care dispare pentru bosonul Higgs (este o stare proprie atât a Y , cât și a lui ): este definită ca grupul generat doar de acest liniar . combinație și nu suferă ruperea spontană a simetriei, deoarece nu interacționează cu bosonul Higgs. $SU(2)\times U(1)_{Y)$ $U(1)_{{em}}$ $U(1)$ $U(1)_{{em}}$ $Q=Y/2+I_{3}$ $U(1)_{Y}$ $I_3$ $SU(2)$ $I_3$ $I_3$ $U(1)_{{em}}$

Istorie

Pentru contribuția lor la unificarea interacțiunilor slabe și electromagnetice ale particulelor elementare, Sheldon Glashow, Steven Weinberg și Abdus Salam au primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru 1979 . Existența interacțiunilor electroslabe a fost stabilită experimental în două etape: în primul rând, curenții neutri au fost descoperiți în experimentul comun Gargamell din 1973 privind împrăștierea neutrinilor , iar apoi experimentele comune UA1 și UA2 din 1983 au demonstrat existența bosonilor W și Z folosind gauge. coliziuni proton-antiproton la acceleratorul SPS ( Super Proton Synchrotron , proton super synchrotron) .

Literatură

Interacțiune electroslabă - articol din Encyclopedia of Physics

Interacțiune electroslabă

Teoria interacțiunii electroslabe

Istorie

Literatură

Vezi și