Curent neutru slab

Interacțiunile neutre de curent slab sunt un tip de interacțiune slabă cu care particulele elementare pot interacționa. Acest tip de interacțiuni sunt mediate de bosonul Z ⁰ , iar interacțiunea este numită neutră deoarece Z ⁰ nu are sarcină electrică . Descoperirea curenților slabi neutri a fost un pas important către unificarea interacțiunii electromagnetice cu interacțiunea slabă în interacțiunea electrodebilă și a condus la descoperirea bosonilor Z și W.

Descriere

Se crede adesea că interacțiunea se numește neutră, deoarece bosonul Z nu are sarcină electrică, chiar dacă curentul care dă numele interacțiunii este cel al particulelor care interacționează. Un exemplu este contribuția curentului neutru la amplitudinea dispersiei elastice ν _e e → ν _e e:

${\mathfrak {M}}^{\mathrm {NC} }\propto J_{\mu }^{\mathrm {(NC)} }(\nu _{\mathrm {e} })\;J^{\mathrm {(NC)} \mu }(\mathrm {e^{-}} )$ ${\ displaystyle {\ mathfrak {M}} ^ {\ mathrm {NC}} \ propto J _ {\ mu} ^ {\ mathrm {(NC)}} (\ nu _ {\ mathrm {e}}) \; J ^ {\ mathrm {(NC)} \ mu} (\ mathrm {e ^ {-}})}$ ${\ displaystyle {\ mathfrak {M}} ^ {\ mathrm {NC}} \ propto J _ {\ mu} ^ {\ mathrm {(NC)}} (\ nu _ {\ mathrm {e}}) \; J ^ {\ mathrm {(NC)} \ mu} (\ mathrm {e ^ {-}})}$

unde curenții neutri care descriu fluxul de neutrini și electroni sunt dați de:

$J^{\mathrm {(NC)} \mu }(f)={\bar {u}}_{f}\gamma ^{\mu }{\frac {1}{2}}\left(g_{V}^{f}-g_{A}^{f}\gamma ^{5}\right)u_{f},$ ${\ displaystyle J ^ {\ mathrm {(NC)} \ mu} (f) = {\ bar {u}} _ {f} \ gamma ^ {\ mu} {\ frac {1} {2}} \ left (g_ {V} ^ {f} -g_ {A} ^ {f} \ gamma ^ {5} \ right) u_ {f},}$ ${\ displaystyle J ^ {\ mathrm {(NC)} \ mu} (f) = {\ bar {u}} _ {f} \ gamma ^ {\ mu} {\ frac {1} {2}} \ left (g_ {V} ^ {f} -g_ {A} ^ {f} \ gamma ^ {5} \ right) u_ {f},}$

in care $g_{V}^{f}$ ${\ displaystyle g_ {V} ^ {f}}$ ${\ displaystyle g_ {V} ^ {f}}$ Și $g_{A}^{f}$ ${\ displaystyle g_ {A} ^ {f}}$ ${\ displaystyle g_ {A} ^ {f}}$ sunt vectorul de cuplare și vectorul axial pentru fermion $f$ ${\ displaystyle f}$ $f$ .

Bosonul Z poate fi cuplat cu orice particulă a modelului standard , în afară de gluon și foton , deși orice interacțiune între două particule încărcate care are loc cu schimbul unui boson Z virtual poate apărea și cu schimbul unui foton virtual.
Cu excepția cazului în care particulele care interacționează au energii cel puțin de ordinea masei bosonului Z (91 GeV), schimbul unui boson Z virtual oferă doar mici corecții ( $~(E/M_{Z})^{2}$ ${\ displaystyle ~ (E / M_ {Z}) ^ {2}}$ ${\ displaystyle ~ (E / M_ {Z}) ^ {2}}$ ) la amploarea procesului electromagnetic.

Descoperire

Existența curenților slabi neutri a fost prezisă de Abdus Salam , Sheldon Glashow și Steven Weinberg ^[1] și a fost confirmată în 1973 într-un experiment cu neutrini în camera cu bule Gargamel de la CERN .

Acceleratoarele de particule cu energii suficiente pentru a măsura masa bosonului Z nu au fost disponibile până în 1983 . Interacțiunile prin bosonul Z cu neutrinul au caracteristici particulare: sunt singurul mecanism cunoscut pentru împrăștierea elastică a neutrinilor în materie. De fapt, neutrinii pot da naștere cu o probabilitate aproape egală de împrăștiere elastică cu bosonul Z și împrăștiere inelastică cu bosonul W.

Notă

^ Premiul Nobel pentru fizică 1979 , pe nobelprize.org , Fundația Nobel. Adus la 1 martie 2014 .

Elemente conexe

linkuri externe

Revizuirea fizicii particulelor ( EN ) cele mai actualizate informații despre proprietățile particulelor.
W și Z ( EN ) între paginile CERN

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica

[1] Premiul Nobel pentru fizică 1979 , pe nobelprize.org , Fundația Nobel. Adus la 1 martie 2014 .

[1]