wd wp Пошук: ⬜

Электраслабае ўзаемадзеянне

У фізіцы элементарных часціц электрасла́бае ўзаемадзе́янне з’яўляецца агульным апісаннем двух з чатырох фундаментальных узаемадзеянняў: слабага ўзаемадзеяння і электрамагнітнага ўзаемадзеяння. Хоць гэтыя два ўзаемадзеянні вельмі адрозніваюцца на звычайных нізкіх энергіях, у тэорыі яны ўяўляюцца як дзве розныя праявы аднаго ўзаемадзеяння. Пры энергіях вышэй энергіі аб’яднання (парадку 100 ГэВ) яны злучаюцца ў адзінае электраслабае ўзаемадзеянне.

Тэорыя электраслабага ўзаемадзеяння

Тэорыя электраслабага ўзаемадзеяння ўяўляе сабой створаную ў канцы 60-х гадоў 20-га стагоддзя С. Вайнбергам, Ш. Глэшау, А. Саламам адзіную (аб’яднаную) тэорыю слабага і электрамагнітнага ўзаемадзеянняў кваркаў і лептонаў, якія ажыццяўляюцца праз абмен чатырма часціцамі — бязмасавымі фатонамі (электрамагнітнае ўзаемадзеянне) і цяжкімі прамежкавымі вектарнымі базонамі (слабае ўзаемадзеянне). Прычым фатон і Z-базон з’яўляюцца суперпазіцыяй іншых дзвюх часціц — B0 і W0:

γ

B

0

⋅ cos ⁡

θ

W

W

0

⋅ sin ⁡

θ

W

,

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

Z

0

= −

B

0

⋅ sin ⁡

θ

W

W

0

⋅ cos ⁡

θ

W

,

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

дзе

θ

W

{\displaystyle \theta _{W}}

 — вугал электраслабага змешвання (вугал Вайнберга[ru]).

Такім чынам, у гэтай тэорыі пастуліруецца, што электрамагнітнае і слабае ўзаемадзеянні — гэта розныя праявы адной сілы.

Матэматычна аб’яднанне ажыццяўляецца пры дапамозе калібровачнай групы SU(2) × U(1). Адпаведныя калібровачныя базоны — фатон (электрамагнітнае ўзаемадзеянне) і W- і Z-базоны (слабае ўзаемадзеянне). У Стандартнай мадэлі калібровачныя базоны слабага ўзаемадзеяння атрымліваюць масу з-за спантаннага парушэння электраслабай сіметрыі ад

S U ( 2 ) × S U ( 1

)

Y

{\displaystyle SU(2)\times SU(1)_{Y}}

да

S U ( 1

)

e m

{\displaystyle SU(1)_{em}}

, выкліканага механізмам Хігса (гл. таксама Хігсаўскі базон). Ніжнія індэксы выкарыстоўваюцца, каб паказаць, што існуюць розныя варыянты

S U ( 1 )

{\displaystyle SU(1)}

; генератар

S U ( 1

)

e m

{\displaystyle SU(1)_{em}}

даецца выразам

Q

Y

/

2 +

I

3

{\displaystyle Q=Y/2+I_{3}}

, дзе Y — генератар

S U ( 1

)

Y

{\displaystyle SU(1)_{Y}}

(т.зв. слабы гіперзарад), а

I

3

{\displaystyle I_{3}}

 — адзін з генератараў

S U ( 2 )

{\displaystyle SU(2)}

(кампанент ізаспіна). Адрозненне паміж электрамагнетызмам і слабым узаемадзеяннем з’яўляецца ў выніку (нетрывіяльнай) лінейнай камбінацыі Y і

I

3

{\displaystyle I_{3}}

, якая знікае для базона Хігса (гэта ўласны стан як Y, так і

I

3

{\displaystyle I_{3}}

):

S U ( 1

)

e m

{\displaystyle SU(1)_{em}}

вызначаецца як група, генераваная менавіта гэтай лінейнай камбінацыяй, і не падвяргаецца спантаннаму парушэнню сіметрыі, бо не ўзаемадзейнічае з базонам Хігса.

Гісторыя

За ўклад у аб’яднанне слабага і электрамагнітнага ўзаемадзеянняў элементарных часціц Шэлдану Глэшау, Стывену Вайнбергу і Абдусу Саламу была прысуджана Нобелеўская прэмія па фізіцы за 1979. Існаванне электраслабых узаемадзеянняў было эксперыментальна ўстаноўлена ў два крокі: спачатку былі адкрыты нейтральныя токі ў сумесным эксперыменце Гаргамела па рассейванню нейтрына ў 1973 г., а затым сумесныя эксперыменты UA1 і UA2 у 1983 г. даказалі існаванне W і Z калібравальных базонаў пры дапамозе пратон-антыпратонных сутыкненняў на паскаральніку SPS (Super Proton Synchrotron, пратонны суперсінхратрон).

Гл. таксама

• Стандартная мадэль
• Калібровачны базон
• Механізм Хігса

Літаратура

• Электраслабае ўзаемадзеянне // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш.. — Мн.: БелЭн, 2004. — Т. 18. Кн. 1: Дадатак: Шчытнікі — Яя. С. 90.
• Электрослабое взаимодействие — артыкул з Фізічнай энцыклапедыі

Тэмы гэтай старонкі (9):
Катэгорыя·Фізіка элементарных часціц
Катэгорыя·Фундаментальныя ўзаемадзеянні
Катэгорыя·Вікіпедыя·Спасылкі на Беларускую энцыклапедыю без нумароў старонак
Катэгорыя·Квантавая тэорыя поля
Катэгорыя·Стандартная мадэль
Катэгорыя·Тэарэтычная фізіка
Катэгорыя·Вікіпедыя·Спасылкі на Беларускую энцыклапедыю з назвай артыкула
Катэгорыя·Электраслабае ўзаемадзеянне
Катэгорыя·Вікіпедыя·Спасылкі на Беларускую энцыклапедыю без аўтара