Электраслабае ўзаемадзеянне: Розніца паміж версіямі

[дагледжаная версія]

Змесціва выдалена Змесціва дададзена

Лінейны

Версія ад 19:08, 30 красавіка 2021

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:

\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 $\theta _{W}$ — 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 $SU(2)\times SU(1)_{Y}$ 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 $SU(1)_{Y}$ (т.зв. слабы гіперзарад), а $I_{3}$ — адзін з генератараў $SU(2)$ (кампанент ізаспіна). Адрозненне паміж электрамагнетызмам і слабым узаемадзеяннем з’яўляецца ў выніку (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, 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

Літаратура

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

@@ Радок 1: / Радок 1: @@
-У [[фізіка элементарных часціц|фізіцы элементарных часціц]] '''электрасла́бае ўзаемадзе́янне''' з'яўляецца агульным апісаннем двух з чатырох [[фундаментальныя ўзаемадзеянні|фундаментальных узаемадзеянняў]]: [[слабае ўзаемадзеянне|слабага ўзаемадзеяння]] і [[Электрамагнітнае ўзаемадзеянне|электрамагнітнага ўзаемадзеяння]]. Хоць гэтыя два ўзаемадзеянні вельмі адрозніваюцца на звычайных нізкіх [[энергія]]х, 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.
+У [[фізіка элементарных часціц|фізіцы элементарных часціц]] '''электрасла́бае ўзаемадзе́янне''' з’яўляецца агульным апісаннем двух з чатырох [[фундаментальныя ўзаемадзеянні|фундаментальных узаемадзеянняў]]: [[слабае ўзаемадзеянне|слабага ўзаемадзеяння]] і [[Электрамагнітнае ўзаемадзеянне|электрамагнітнага ўзаемадзеяння]]. Хоць гэтыя два ўзаемадзеянні вельмі адрозніваюцца на звычайных нізкіх [[энергія]]х, 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.
 {{Табліца элементарных часціц|480}}
 == Тэорыя электраслабага ўзаемадзеяння ==
-Тэорыя электраслабага ўзаемадзеяння ўяўляе сабой створаную ў канцы 60-х гадоў 20-га стагоддзя [[Стывен Вайнберг|С. Вайнбергам]], [[Шэлдан Лі Глэшау|Ш. Глэшау]], [[Абдус Салам|А. Саламам]] адзіную (аб'яднаную) тэорыю слабага і электрамагнітнага ўзаемадзеянняў [[кварк]]аў і [[лептон]]аў, якія ажыццяўляюцца праз абмен чатырма часціцамі — [[Бязмасавыя часціцы|бязмасавымі]] [[фатон]]амі (электрамагнітнае ўзаемадзеянне) і цяжкімі прамежкавымі вектарнымі [[базон]]амі (слабае ўзаемадзеянне). Прычым фатон і Z-базон з'яўляюцца суперпазіцыяй іншых дзвюх часціц — B<sup>0</sup> і W<sup>0</sup>:
+Тэорыя электраслабага ўзаемадзеяння ўяўляе сабой створаную ў канцы 60-х гадоў 20-га стагоддзя [[Стывен Вайнберг|С. Вайнбергам]], [[Шэлдан Лі Глэшау|Ш. Глэшау]], [[Абдус Салам|А. Саламам]] адзіную (аб’яднаную) тэорыю слабага і электрамагнітнага ўзаемадзеянняў [[кварк]]аў і [[лептон]]аў, якія ажыццяўляюцца праз абмен чатырма часціцамі — [[Бязмасавыя часціцы|бязмасавымі]] [[фатон]]амі (электрамагнітнае ўзаемадзеянне) і цяжкімі прамежкавымі вектарнымі [[базон]]амі (слабае ўзаемадзеянне). Прычым фатон і Z-базон з’яўляюцца суперпазіцыяй іншых дзвюх часціц — B<sup>0</sup> і W<sup>0</sup>:
 : <math>\gamma = B^0 \cdot \cos\theta_W + W^0 \cdot \sin\theta_W,</math>
@@ Радок 13: / Радок 13: @@
 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 [[Стандартная мадэль|Стандартнай мадэлі]] калібровачныя базоны слабага ўзаемадзеяння атрымліваюць масу з-за [[Спантаннае парушэнне электраслабай сіметрыі|спантаннага парушэння электраслабай сіметрыі]] ад <math>SU(2)\times SU(1)_Y</math> да <math>SU(1)_{em}</math>, выкліканага механізмам Хігса (гл. таксама [[Базон Хігса|Хігсаўскі базон]]). Ніжнія індэксы выкарыстоўваюцца, каб паказаць, што існуюць розныя варыянты <math>SU(1)</math>; генератар <math>SU(1)_{em}</math> даецца выразам <math>Q = Y/2 + I_3</math>, дзе ''Y'' — генератар <math>SU(1)_Y</math> (т.зв. [[слабы гіперзарад]]), а <math>I_3</math> — адзін з генератараў <math>SU(2)</math> (кампанент [[ізаспін]]а). Адрозненне паміж электрамагнетызмам і слабым узаемадзеяннем паяўляецца ў выніку (нетрывіяльнай) лінейнай камбінацыі ''Y'' і <math>I_3</math>, якая знікае для [[Базон Хігса|базона Хігса]] (гэта ўласны стан як ''Y'', так і <math>I_3</math>): <math>SU(1)_{em}</math> вызначаецца як група, генераваная менавіта гэтай лінейнай камбінацыяй, і не падвяргаецца спантаннаму парушэнню сіметрыі, бо не ўзаемадзейнічае з базонам Хігса.
+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 [[Стандартная мадэль|Стандартнай мадэлі]] калібровачныя базоны слабага ўзаемадзеяння атрымліваюць масу з-за [[Спантаннае парушэнне электраслабай сіметрыі|спантаннага парушэння электраслабай сіметрыі]] ад <math>SU(2)\times SU(1)_Y</math> да <math>SU(1)_{em}</math>, выкліканага механізмам Хігса (гл. таксама [[Базон Хігса|Хігсаўскі базон]]). Ніжнія індэксы выкарыстоўваюцца, каб паказаць, што існуюць розныя варыянты <math>SU(1)</math>; генератар <math>SU(1)_{em}</math> даецца выразам <math>Q = Y/2 + I_3</math>, дзе ''Y'' — генератар <math>SU(1)_Y</math> (т.зв. [[слабы гіперзарад]]), а <math>I_3</math> — адзін з генератараў <math>SU(2)</math> (кампанент [[ізаспін]]а). Адрозненне паміж электрамагнетызмам і слабым узаемадзеяннем з’яўляецца ў выніку (нетрывіяльнай) лінейнай камбінацыі ''Y'' і <math>I_3</math>, якая знікае для [[Базон Хігса|базона Хігса]] (гэта ўласны стан як ''Y'', так і <math>I_3</math>): <math>SU(1)_{em}</math> 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 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).
+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 ==