по левоспіральним слабким ізодублетам
В
оскільки саме в таких комбінаціях вони беруть участь у слабких взаємодіях. Правоспіральние лептони в рамках моделі Вайнберга-Салама в заряджених слабких переходах не беруть участь і за визначенням є слабкими ізосінглетамі. Порівнюючи тепер слабкі левоспіральние заряджені струми із сильними нуклонах ізовекторнимі струмами в співвідношенні бачимо, що розумно ввести поняття слабкого ізоспіна, при цьому з'явиться і нейтральний струм виду пов'язаний з нейтральним бозоном W 3 .
В
де (М) і (ф) - нейтральні струми дублетів (м - , н м ) і (ф - , н ф ) виходять очевидним перетворенням з першого члена (нейтрального струму дублету (н e , e - )). Оскільки нейтральний слабкий струм - лінійна комбінація векторного і аксіально-векторного струмів, виникає спокуса включити в таку теоретичну модель і електромагнітну взаємодію. Але ми не можемо прямо додати до нейтрального слабкого струму електромагнітний струм, оскільки він не володіє слабким ізоспіном. Зате можна додати ще один струм, взаємодіє зі слабким векторним нейтральним бозоном Y м , приписавши останньому властивості слабкого ізосінглета. Лагранжіан, що описує взаємодія нейтральних слабких струмів з бозонами W 3м , Y, запишеться у вигляді (обмежимося сектором лептонів e , e - ):
В
Від двох бозони полів W 3м треба перейти до двох інших бозон полям,, причому в зв'язку лептонів з полем уже закладений правильний електромагнітний струм. За змістом перетворення повинне бути ортогональним, і давайте оберемо його у вигляді
В
Підставляючи ці вирази у формулу для струмів, одержимо в лівій частині рівності для електромагнітного струму вираження
В
звідки a = -1/2, b = -1/2, c = 1,
В
Тоді для нейтрального струму одержуємо
В
Введемо позначення
В
Тепер нейтральні векторні поля пов'язані між собою формулами
В
При цьому e = g W sinі W . Остаточно слабкий нейтральний струм у секторі лептонів запишеться у вигляді
В
Вимірюючи на досвіді співвідношення між внесками векторних і аксіально-векторних струмів в процесах, що йдуть через нейтральні слабкі струми, наприклад, в процесі пружного расеянія мюонних нейтрино на електронах н м + е - в†’ н м + Е -
В
або в процесі глибоко-непружного розсіяння мюонного нейтрино на нуклоні н м + N в†’ н м + X де X - адрони в кінцевому стані,
В
можна визначити експериментальне значення кута Вайнберга: sin 2 W 0.230 + 0.003. Електромагнітний струм в секторі лептонів e e - має правильний вид
В
Отже, слабке і електромагнітне взаємодії об'єднані в єдине електрослабку взаємодія в досить простій моделі для лептонів e e - . Вона негайно узагальнюється на весь лептонний і кваркової сектори. Перейти від феноменологічної моделі до теорії електрослабких взаємодій виявляється можливим у рамках теорії калібрувальних полів.
У фізиці елементарних частинок електрослабку взаємодія є загальним описом двох із чотирьох фундаментальних взаємодій: слабкої взаємодії та електромагнітної взаємодії. Хоча ці два взаємодії дуже різняться на звичайних низьких енергіях, в теорії вони представляються як два різних прояви однієї взаємодії. При енергіях, вище енергії об'єднання (Порядку 10 2 ГеВ), вони з'єднуються в єдине електрослабку взаємодія. p> Теорія електрослабкої взаємодії являє собою створену наприкінці 60-х років 20-го століття С. Вайнбергом, Ш. Глешоу, А. Саламом єдину (Об'єднану) теорію слабкої й електромагнітної взаємодій кварків і лептонів, здійснюваних за допомогою обміну чотирма частками - безмасовими фотонами (електромагнітне взаємодія) і важкими проміжними векторними бозонами (слабка взаємодія). p> Математично об'єднання здійснюється за допомогою калібрувальної групи SU (2) Г— U (1). Відповідні калібровані бозони - фотон (електромагнітне взаємодія) і W і Z бозони (слабка взаємодія). У Стандартної моделі калібровані бозони слабкої взаємодії одержують масу через спонтанного порушення електрослабкої симетрії від SU (2) Г— U (1) Y до U (1) em , викликаного механізмом Хіггса. Нижні індекси використовуються, щоб показати, що існують різні варіанти U (1); генератор U (1) em дається виразом Q = Y/2 + I 3 , де Y - генератор U (1) Y (Названий гіперзаряд), а I 3 - один з генераторів SU (2) (компонент ізоспіна). Розходження мі...
