Электраслабае ўзаемадзеянне

З пляцоўкі Вікіпедыя.
Перайсці да: рух, знайсці

У фізіцы элементарных часціц электраслабае ўзаемадзеянне 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.

Мезон Мезон Барыён Нуклон Кварк Лептон Электрон Адрон Атам Малекула Фатон W- і Z-базоны Глюон Гравітон Электрамагнітнае ўзаемадзеянне Слабае ўзаемадзеянне Моцнае ўзаемадзеянне Гравітацыя Квантавая электрадынаміка Квантавая хромадынаміка Квантавая гравітацыя Электраслабае ўзаемадзеянне Тэорыя Вялікага аб'яднання Тэорыя ўсяго Элементарная часціца Рэчыва Базон Хігса
Кароткі агляд розных сямействаў элементарных і састаўных часціц, і тэорыі, якія апісваюць іх узаемадзеянні. Ферміёны злева, Базоны справа. (на пункты на карцінцы можна націскаць)

Тэорыя электраслабага ўзаемадзеяння[правіць | правіць зыходнік]

Тэорыя электраслабага ўзаемадзеяння ўяўляе сабой створаную ў канцы 60-х гадоў 20-га стагоддзя С. Вайнбергам, Ш. Глэшау, А. Саламам адзіную (аб'яднаную) тэорыю слабога і электрамагнітнага узаемадзеянняў 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:

\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,

дзе \theta_W — электрослабы вугал (вугал Вайнберга)

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

Матэматычна аб'яднанне ажыццяўляецца пры дапамозе калібравальнай групы SU(2) × U(1). Адпаведныя калібравальныя базоны — фатон (электрамагнітнае ўзаемадзеянне ) і W- і Z-базоны (слабае ўзаемадзеянне). У Стандартнай мадэлі калібравальныя базоны слабага ўзаемадзеяння атрымліваюць масу з-за спантаннага парушэння электраслабай сіметрыі ад SU(2)\times SU(1)_Y да SU(1)_{em}, выкліканага механізмам Хігса (гл. таксама Хігсаўскі базон). Ніжнія індэксы выкарыстоўваюцца, каб паказаць, што існуюць розныя варыянты SU(1); генератар SU(1)_{em} даецца выразам Q = Y/2 + I_3, дзе Y — генератар SU(1)_Y (названы гіперзарад), а I_3 — адзін з генератараў SU(2) (кампанент ізаспіну). Адрозненне паміж электрамагнетызмам і слабым узаемадзеяннем з'яўляецца з прычыны (нетрывіяльнай) лінейнай камбінацыі 'Y і I_3, якая знікае для базона Хігса (гэта ўласны стан як Y, так і I_3): SU(1)_{em} вызначаецца як група, генераваная менавіта гэтай лінейнай камбінацыяй, і не падвяргаецца спантаннаму парушэнню сіметрыі, паколькі не ўзаемадзейнічае з базонам Хігса.

Гісторыя[правіць | правіць зыходнік]

За ўклад у аб'яднанне слабага і электрамагнітнага узаемадзеянняў 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).

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]