Elektrosvag interaktion

I partikelfysik er den elektrosvage kraft en generel beskrivelse af to af de fire grundlæggende kræfter : den svage kraft og den elektromagnetiske kraft . Selvom disse to interaktioner er meget forskellige ved almindelige lave energier, ser de i teorien ud til at være to forskellige manifestationer af den samme interaktion. Ved energier over foreningsenergien (i størrelsesordenen 100 GeV ) kombineres de til en enkelt elektrosvag interaktion.

Teorien om den elektrosvage interaktion

Teorien om elektrosvag interaktion er en samlet (forenet) teori om svage og elektromagnetiske interaktioner mellem kvarker og leptoner , skabt i slutningen af 1960'erne af S. Weinberg , S. Glashow , A. Salam , udført gennem udveksling af fire partikler - masseløse fotoner (elektromagnetisk interaktion) og tunge mellemvektorbosoner (svag interaktion). Desuden er fotonen og Z-bosonen en superposition af to andre partikler - B 0 og 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},

hvor er den elektrosvage vinkel ( Weinberg-vinkel ). $\theta _{W}$

Således postulerer denne teori, at de elektromagnetiske og svage interaktioner er forskellige manifestationer af den samme kraft.

Matematisk udføres foreningen ved hjælp af målegruppen SU (2) × U (1) . Det svarer til tre gauge bosoner - en foton (elektromagnetisk interaktion) og W- og Z-bosoner (svag interaktion). I standardmodellen får svage interaktionsmåler-bosoner masse på grund af spontan elektrosvag symmetri, der bryder fra k , forårsaget af Higgs-mekanismen (se også Higgs-boson ). Abonnementer bruges til at vise, at der er forskellige muligheder ; generatoren er givet ved udtrykket , hvor Y er en generator (den såkaldte svage hyperladning ), og er en af generatorerne ( isospin komponent ). Forskellen mellem elektromagnetisme og den svage kraft opstår på grund af den (ikke-trivielle) lineære kombination af Y og , som forsvinder for Higgs-bosonen (det er en egentilstand af både Y og ): er defineret som gruppen genereret af netop denne lineære kombination og undergår ikke spontan symmetribrud, da den ikke interagerer med Higgs-bosonen. ${\displaystyle SU(2)\ gange U(1)_{Y))$ $U(1)_{{em}}$ $U(1)$ $U(1)_{{em}}$ $Q=Y/2+I_{3}$ $U(1)_{Y}$ $I_3$ $SU(2)$ $I_3$ $I_3$ $U(1)_{{em}}$

Historie

For deres bidrag til foreningen af de svage og elektromagnetiske vekselvirkninger mellem elementarpartikler blev Sheldon Glashow, Steven Weinberg og Abdus Salam tildelt Nobelprisen i fysik for 1979 . Eksistensen af elektrosvage interaktioner blev eksperimentelt etableret i to trin: Først blev neutrale strømme opdaget i det fælles Gargamell-eksperiment fra 1973 om neutrinospredning , og derefter beviste de fælles eksperimenter UA1 og UA2 i 1983 eksistensen af gauge W- og Z-bosoner ved hjælp af proton-antiproton kollisioner ved SPS acceleratoren ( Super Proton Synchrotron , proton super synchrotron) .

Litteratur

Electroweak interaction - artikel fra Encyclopedia of Physics

Elektrosvag interaktion

Teorien om den elektrosvage interaktion

Historie

Litteratur

Se også