Elektroslabá interakce

V částicové fyzice je elektroslabá síla obecným popisem dvou ze čtyř základních sil : slabé síly a elektromagnetické síly . Ačkoli jsou tyto dvě interakce velmi odlišné při běžných nízkých energiích, teoreticky se jeví jako dva různé projevy stejné interakce. Při energiích nad sjednocovací energií (řádově 100 GeV ) se spojují do jediné elektroslabé interakce.

Teorie elektroslabé interakce

Teorie elektroslabé interakce je sjednocená (sjednocená) teorie slabých a elektromagnetických interakcí kvarků a leptonů , vytvořená koncem 60. let 20. století S. Weinbergem , S. Glashow , A. Salamem , prováděná výměnou čtyř částic - bezhmotných fotony (elektromagnetická interakce) a těžké střední vektorové bosony (slabá interakce). Navíc foton a Z-boson jsou superpozicí dvou dalších částic - B 0 a 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},

kde je elektroslabý úhel ( Weinbergův úhel ). $\theta _{W}$

Tato teorie tedy předpokládá, že elektromagnetické a slabé interakce jsou různými projevy stejné síly.

Matematicky je sjednocení provedeno pomocí kalibrační skupiny SU (2) × U (1) . Odpovídá třem kalibračním bosonům - fotonu (elektromagnetická interakce) a W- a Z-bosonům (slabá interakce). Ve standardním modelu nabývají bosony slabého vzájemného měřidla hmotu v důsledku spontánní elektroslabé symetrie, která se rozpadá od k , způsobená Higgsovým mechanismem (viz také Higgsův boson ). Indexy se používají k tomu, aby ukázaly, že existují různé možnosti ; generátor je dán výrazem , kde Y je generátor (tzv. slabý hypernáboj ) a je jedním z generátorů ( isospinová složka ). Rozdíl mezi elektromagnetismem a slabou silou se objevuje v důsledku (netriviální) lineární kombinace Y a , která mizí pro Higgsův boson (je to vlastní stav Y i ): je definován jako grupa generovaná právě tímto lineárním kombinaci a nepodléhá spontánnímu porušení symetrie, protože neinteraguje s Higgsovým bosonem. ${\displaystyle SU(2)\times U(1)_{Y))$ $U(1)_{{em}}$ $U(1)$ $U(1)_{{em}}$ $Q=Y/2+I_{3}$ $U(1)_{Y}$ $I_3$ $NE(2)$ $I_3$ $I_3$ $U(1)_{{em}}$

Historie

Za přínos ke sjednocení slabých a elektromagnetických interakcí elementárních částic byli Sheldon Glashow, Steven Weinberg a Abdus Salam oceněni Nobelovou cenou za fyziku za rok 1979 . Existence elektroslabých interakcí byla experimentálně prokázána ve dvou fázích: nejprve byly objeveny neutrální proudy ve společném Gargamellově experimentu na rozptylu neutrin v roce 1973 a poté společné experimenty UA1 a UA2 v roce 1983 prokázaly existenci kalibračních W- a Z-bosonů pomocí srážky protonů a antiprotonů na urychlovači SPS ( Super Proton Synchrotron , protonový supersynchrotron) .

Literatura

Elektroslabá interakce - článek z Encyklopedie fyziky

Elektroslabá interakce

Teorie elektroslabé interakce

Historie

Literatura

Viz také