Interacțiune electro-slabă

Abdus Salam , Sheldon Lee Glashow și Steven Weinberg au primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1979 pentru dezvoltarea teoriei electrolabului.

În fizică, interacțiunea electro - slabă este rezultatul unificării a două dintre cele patru interacțiuni fundamentale ale naturii: electromagnetismul și interacțiunea slabă .

Cu toate că aceste două forțe par foarte diferite de energiile vieții de zi cu zi, deasupra energiei unificatoare, de ordinul 10 ² GeV , teoria electrolabă le modelează ca două aspecte diferite ale aceleiași forțe.

Teorie

Potrivit teoriei electrovârstice, la energii foarte mari, prezente pentru câteva momente după Big Bang , universul are patru câmpuri de gabarit vectorial legate de o singură forță electrovârgită, exprimate de patru bosoni de gabarit fără masă cuplați la un câmp scalar numit câmp Higgs . Sub un anumit nivel de energie, câmpul Higgs, datorită instabilității sale, suferă o ruptură spontană a simetriei care produce trei bosoni Goldstone , care sunt asimilați de trei dintre cele patru câmpuri electrodeficiente care le furnizează masă ( mecanismul lui Higgs ). Cele trei câmpuri masive devin bosonii W ⁺ , W ^- și Z ⁰ ai interacțiunii slabe , în timp ce al patrulea păstrează caracteristicile inițiale încă prezente în universul actual și este câmpul fără masă al fotonului responsabil de electromagnetism .

Din punct de vedere matematic, unificarea se realizează cu o teorie gauge non- abeliană SU (2) × U (1) ( teoria Yang-Mills ). După cum s-a menționat, bosonii vectori slabi își primesc masa de la mecanismul Higgs, cu consecința spargerii spontane a simetriei electrodebole de la SU (2) × U (1) _Y în U (1) _em . Literele mici sunt folosite pentru a indica faptul că acestea sunt copii diferite ale lui U (1); generatorul lui U (1) și _m este dat de Q = Y / 2 + I ₃ , unde Y este generatorul lui U (1) _Y (numit hipercărcare ) și I ₃ este unul dintre generatorii SU (2) (a componentă a ' isospin ). Distincția dintre electromagnetism și interacțiune slabă apare deoarece există o (nu ușoară) combinație liniară de Y și I ₃ care dispare pentru bosonul Higgs : este un stat propriu atât al lui Y cât și al lui I ₃ , astfel încât coeficienții pot fi luați ca - I ₃ și Y.
U (1) _em este definit ca grupul generat de această combinație liniară și nu este rupt deoarece nu interacționează cu bosonul lui Higgs .

Mulțumiri

Datorită contribuțiilor lor la elaborarea teoriei electrodebole , Sheldon Glashow , Abdus Salam și Steven Weinberg au primitpremiul Nobel pentru fizică în 1979 ^[1] .

În 1983, la CERN din Geneva , unificarea electrodebilă a fost verificată experimental prin producerea bosonilor W și Z. Pentru această lucrare în anul următor, Carlo Rubbia și Simon van der Meer au primit Premiul Nobel pentru fizică .

În 2012 , la CERN , a fost observată o particulă identificată ca bosonul Higgs, confirmând implantarea teoretică a modelului standard . În urma acestei confirmări, în 2013, Peter Higgs și François Englert au primit Premiul Nobel pentru fizică pentru teorizarea mecanismului Higgs.

Notă

Bibliografie

• ( EN ) G. t'Hooft. În căutarea blocurilor finale. Cambridge University Press, 2001. ISBN 978-0521578837
• ( RO ) W. Noel Cottingham și Derek A. Greenwood. Introducere în modelul standard de fizică a particulelor. Londra, Cambridge University Press, 1999. ISBN 978-0521588324
• ( EN ) F. Mandl și G. Shaw. Teoria câmpului cuantic . ISBN 0471941867
• ( EN ) Y. Hayato și colab. . Căutați Proton Decay prin p → νK ⁺ într-un Detector Cherenkov de apă mare . Physical Review Letters 83, 1529 (1999).
• R. Oerter. Teoria a aproape totul. Modelul standard, triumful nemărginit al fizicii moderne. 2006

• ( EN ) F. Haltzen, AD Martin, Quark și Leptons Wiley, 1984.
• ( EN ) D. Perkins, Introducere în fizica energiei înalte , Addison-Wesley, 2000.
• B. Pohv, K. Rith, C. Scholz, F. Zetsche Particles and Nuclei , Bollati Boringhieri, 1998.

Elemente conexe

• Bosonul Higgs
• Vector boson
• Bosoni W și Z
• Boson ecartament
• Interacțiuni fundamentale
• Model standard
• Electrodinamica cuantică
• Teoria gabaritului

linkuri externe

• ( EN ) Interacțiune slabă , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul Energiei Nucleare

Portal mecanic