Interacción electrodébil

En física de partículas, la fuerza electrodébil es una descripción general de dos de las cuatro fuerzas fundamentales : la fuerza débil y la fuerza electromagnética . Aunque estas dos interacciones son muy diferentes a bajas energías ordinarias, en teoría parecen ser dos manifestaciones diferentes de la misma interacción. A energías por encima de la energía de unificación (del orden de 100 GeV ), se combinan en una única interacción electrodébil.

La teoría de la interacción electrodébil

La teoría de la interacción electrodébil es una teoría unificada (unificada) de interacciones débiles y electromagnéticas de quarks y leptones , creada a fines de la década de 1960 por S. Weinberg , S. Glashow , A. Salam , llevada a cabo a través del intercambio de cuatro partículas - sin masa fotones (interacción electromagnética) y bosones vectoriales intermedios pesados (interacción débil). Además, el fotón y el bosón Z son una superposición de otras dos partículas: B 0 y 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},

donde es el ángulo electrodébil (ángulo de Weinberg ). $\theta _{W}$

Así, esta teoría postula que las interacciones electromagnética y débil son manifestaciones diferentes de una misma fuerza.

Matemáticamente, la unión se realiza mediante el grupo calibre SU (2) × U (1) . Corresponde a tres bosones de calibre : un fotón (interacción electromagnética) y bosones W y Z (interacción débil). En el modelo estándar , los bosones de calibre de interacción débil ganan masa debido a la ruptura espontánea de la simetría electrodébil de k , causada por el mecanismo de Higgs (ver también bosón de Higgs ). Los subíndices se utilizan para mostrar que hay diferentes opciones ; el generador viene dado por la expresión , donde Y es un generador (la llamada hipercarga débil ), y es uno de los generadores ( componente isospín ). La diferencia entre el electromagnetismo y la fuerza débil aparece debido a la combinación lineal (no trivial) de Y y , que se desvanece para el bosón de Higgs (es un estado propio de Y y ): se define como el grupo generado por solo este lineal combinación, y no sufre ruptura de simetría espontánea, ya que no interactúa con el bosón de Higgs. ${\displaystyle SU(2)\veces U(1)_{Y))$ $U(1)_{{em}}$ $tu(1)$ $U(1)_{{em}}$ $Q=S/2+I_{3}$ $U(1)_{Y}$ $yo_3$ $SU(2)$ $yo_3$ $yo_3$ $U(1)_{{em}}$

Historia

Por su contribución a la unificación de las interacciones débiles y electromagnéticas de las partículas elementales, Sheldon Glashow, Steven Weinberg y Abdus Salam recibieron el Premio Nobel de Física de 1979 . La existencia de interacciones electrodébiles se estableció experimentalmente en dos etapas: primero, las corrientes neutras se descubrieron en el experimento conjunto de Gargamell de 1973 sobre la dispersión de neutrinos , y luego los experimentos conjuntos UA1 y UA2 en 1983 demostraron la existencia de bosones de calibre W y Z utilizando Colisiones protón-antiprotón en el acelerador SPS ( Super Proton Synchrotron , proton super synchrotron) .

Literatura

Interacción electrodébil - artículo de la Enciclopedia de Física

Interacción electrodébil

La teoría de la interacción electrodébil

Historia

Literatura

Véase también