Elektrosvag interaktion

I partikelfysik är den elektrosvaga kraften en allmän beskrivning av två av de fyra grundläggande krafterna : den svaga kraften och den elektromagnetiska kraften . Även om dessa två interaktioner är väldigt olika vid vanliga lågenergier, verkar de i teorin vara två olika manifestationer av samma interaktion. Vid energier över föreningsenergin (i storleksordningen 100 GeV ) kombineras de till en enda elektrosvag interaktion.

Teorin om den elektrosvaga interaktionen

Teorin om elektrosvag interaktion är en enhetlig (enad) teori om svaga och elektromagnetiska interaktioner mellan kvarkar och leptoner , skapad i slutet av 1960-talet av S. Weinberg , S. Glashow , A. Salam , utförd genom utbyte av fyra partiklar - masslösa fotoner (elektromagnetisk interaktion) och tunga intermediära vektorbosoner ( svag interaktion). Dessutom är fotonen och Z-bosonen en superposition av två andra partiklar - B 0 och 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},

var är den elektrosvaga vinkeln ( Weinberg angle ). $\theta _{W}$

Således postulerar denna teori att de elektromagnetiska och svaga interaktionerna är olika manifestationer av samma kraft.

Matematiskt utförs sammankopplingen med hjälp av mätargruppen SU (2) × U (1) . Det motsvarar tre gauge bosoner - en foton (elektromagnetisk interaktion) och W- och Z-bosoner (svag interaktion). I standardmodellen får svaga interaktionsmätare-bosoner massa på grund av spontan elektrosvag symmetri som bryts från k , orsakad av Higgs-mekanismen (se även Higgs-boson ). Prenumerationer används för att visa att det finns olika alternativ ; generatorn ges av uttrycket , där Y är en generator (den så kallade svaga hyperladdningen ), och är en av generatorerna ( isospin- komponent ). Skillnaden mellan elektromagnetism och den svaga kraften uppträder på grund av den (icke-triviala) linjära kombinationen av Y och , som försvinner för Higgs-bosonen (det är ett egentillstånd av både Y och ): definieras som gruppen som genereras av just denna linjära kombination, och genomgår inte spontan symmetribrytning, eftersom den inte interagerar med Higgs-bosonen. ${\displaystyle SU(2)\ gånger U(1)_{Y))$ $U(1)_{{em}}$ $U(1)$ $U(1)_{{em}}$ $Q=Y/2+I_{3}$ $U(1)_{Y}$ $I_3$ $SU(2)$ $I_3$ $I_3$ $U(1)_{{em}}$

Historik

Sheldon Glashow, Steven Weinberg och Abdus Salam tilldelades Nobelpriset i fysik för 1979 för sitt bidrag till enandet av de svaga och elektromagnetiska interaktionerna mellan elementarpartiklar . Förekomsten av elektrosvaga interaktioner fastställdes experimentellt i två steg: först upptäcktes neutrala strömmar i det gemensamma Gargamell-experimentet 1973 på neutrinospridning , och sedan visade de gemensamma experimenten UA1 och UA2 1983 förekomsten av gauge W- och Z-bosoner med hjälp av proton-antiprotonkollisioner vid SPS -acceleratorn ( Super Proton Synchrotron , proton supersynchrotron) .

Litteratur

Electroweak interaction - artikel från Encyclopedia of Physics

Elektrosvag interaktion

Teorin om den elektrosvaga interaktionen

Historik

Litteratur

Se även