Русская Википедия:Электрослабое взаимодействие
Шаблон:Другое значение Шаблон:Квантовая механика В физике элементарных частиц электрослабое взаимодействие является общим описанием двух из четырёх фундаментальных взаимодействий: слабого взаимодействия и электромагнитного взаимодействия. Хотя эти два взаимодействия очень различаются на обычных низких энергиях, в теории они представляются как два разных проявления одного взаимодействия. При энергиях выше энергии объединения (порядка 100 ГэВ) они соединяются в единое электрослабое взаимодействие.
Шаблон:Таблица элементарных частиц
Теория электрослабого взаимодействия
Теория электрослабого взаимодействия представляет собой созданную в конце 1960-х годов С. Вайнбергом, Ш. Глэшоу, А. Саламом единую (объединённую) теорию слабого и электромагнитного взаимодействий кварков и лептонов, осуществляемых посредством обмена четырьмя частицами — безмассовыми фотонами (электромагнитное взаимодействие) и тяжёлыми промежуточными векторными бозонами (слабое взаимодействие). Причём фотон и Z-бозон являются суперпозицией других двух частиц — B0 и W0:
- <math>\gamma = B^0 \cdot \cos\theta_W + W^0 \cdot \sin\theta_W,</math>
- <math>Z^0 = -B^0 \cdot \sin\theta_W + W^0 \cdot \cos\theta_W,</math>
где <math>\theta_W</math> — электрослабый угол (угол Вайнберга).
Таким образом, в этой теории постулируется, что электромагнитное и слабое взаимодействия — это различные проявления одной силы.
Математически объединение осуществляется при помощи калибровочной группы SU(2) × U(1). Ей соответствуют три калибровочных бозона — фотон (электромагнитное взаимодействие) и W- и Z-бозоны (слабое взаимодействие). В Стандартной модели калибровочные бозоны слабого взаимодействия получают массу из-за спонтанного нарушения электрослабой симметрии от <math>SU(2) \times U(1)_Y</math> к <math>U(1)_{em}</math>, вызванного механизмом Хиггса (см. также Хиггсовский бозон). Нижние индексы используются, чтобы показать, что существуют различные варианты <math>U(1)</math>; генератор <math>U(1)_{em}</math> даётся выражением <math>Q = Y/2 + I_3</math>, где Y — генератор <math>U(1)_Y</math> (т. н. слабый гиперзаряд), а <math>I_3</math> — один из генераторов <math>SU(2)</math> (компонент изоспина). Различие между электромагнетизмом и слабым взаимодействием появляется вследствие (нетривиальной) линейной комбинации Y и <math>I_3</math>, которая исчезает для бозона Хиггса (это собственное состояние как Y, так и <math>I_3</math>): <math>U(1)_{em}</math> определяется как группа, генерируемая именно этой линейной комбинацией, и не подвергается спонтанному нарушению симметрии, поскольку не взаимодействует с бозоном Хиггса.
История
За вклад в объединение слабого и электромагнитного взаимодействий элементарных частиц Шелдону Глэшоу, Стивену Вайнбергу и Абдусу Саламу была присуждена Нобелевская премия по физике за 1979 год. Существование электрослабых взаимодействий было экспериментально установлено в две стадии: сначала были открыты нейтральные токи в совместном эксперименте Гаргамелла по рассеиванию нейтрино в 1973 году, а затем совместные эксперименты UA1 и UA2 в 1983 году доказали существование калибровочных W- и Z-бозонов при помощи протон-антипротонных столкновений на ускорителе SPS (Шаблон:Lang-en, протонный суперсинхротрон).
Литература
См. также
- Угол Вайнберга
- Механизм Хиггса
- Фундаментальное взаимодействие
- Стандартная модель
- Калибровочный бозон
- Нерешённые проблемы современной физики
- Русская Википедия
- Физика элементарных частиц
- Стандартная модель
- Теоретическая физика
- Фундаментальные взаимодействия
- Квантовая теория поля
- Электрослабое взаимодействие
- Страницы, где используется шаблон "Навигационная таблица/Телепорт"
- Страницы с телепортом
- Википедия
- Статья из Википедии
- Статья из Русской Википедии
