Wikipedia

Teoria oddziaływań elektrosłabych: Różnice pomiędzy wersjami

Przeglądaj historię interaktywnie
[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
← poprzednia edycjanastępna edycja →
Usunięta treść Dodana treść
WizualnieWikikod
przypis EPWN
Linia 1:
'''Teoria oddziaływań elektrosłabych''' (Teoria Małej Unifikacji) – [[kwantowa teoria pola]] opisująca oddziaływania słabe oraz elektromagnetyczne. Zawiera ona w sobie [[teoria Fermiego|wcześniejszą teorię oddziaływań słabych]] i [[elektrodynamika kwantowa|elektrodynamikę kwantową]].
 
Teoria oddziaływań elektrosłabych traktuje [[oddziaływanie słabe|oddziaływania słabe]] i [[oddziaływanie elektromagnetyczne|elektromagnetyczne]] jako przejaw jednego oddziaływania elektrosłabego<ref>{{Encyklopedia PWN | tytuł = Glashowa–Weinberga–Salama teoria | id = 3905728| data dostępu = 2021-07-22 }}</ref>.
 
Oddziaływaniu elektrosłabemu podlegają wszystkie znane cząstki [[Fermiony|fermionowe]]. Przyciąganie, odpychanie i przemiany tych cząstek tłumaczy się wymianą [[Bozony|bozonów]] pośredniczących: [[bozon Z|Z]], [[bozon W|W<sup>+</sup>]], [[bozon W|W<sup>−</sup>]] i [[foton]]u.
Linia 7:
Według obecnej wiedzy, we wczesnych epokach [[Wszechświat]]a istniała pełna [[Symetria (fizyka)|symetria]] między oddziaływaniami słabymi i elektromagnetycznymi. Symetria ta została później [[Spontaniczne złamanie symetrii|złamana]], w wyniku czego mamy obecnie dwa oddziaływania. Łamaniem symetrii tłumaczy się także różnicę mas pomiędzy bozonami oddziaływania słabego a [[foton]]em.
 
Teoria oddziaływań elektrosłabych jest [[Grupa przemienna|nieabelową]] teorią z [[cechowanie (fizyka)|cechowaniem]] o złamanej symetrii. [[Grupa (matematyka)|Grupą]] [[grupaCechowanie cechowania(fizyka)|cechowania]] jest [[grupa SU(2)]]×U(1). Chociaż elektromagnetyzm opisuje grupa U(1)<sub>EM</sub>, nie jest to ta sama grupa, co w [[iloczyny grup|iloczynie]] (U(1)<sub>Y</sub>). W rzeczywistości obie części opisują zarówno elektromagnetyzm, jak i oddziaływanie słabe. Ładunek oddziaływania elektromagnetycznego nazywamy [[ładunek elektryczny|ładunkiem elektrycznym]] (Q), ładunek oddziaływania słabego nazywamy [[ładunek słaby|ładunkiem słabym]], ładunek opisywany przez część SU(2) grupy symetrii oddziaływań elektrosłabych nazywamy [[izospin]]em (I) a ładunek opisywany przez część U(1) – [[hiperładunek|hiperładunkiem]] (Y) (wyjaśnia on między innymi, dlaczego [[lepton (mechanika kwantowa)|leptony]] mają inny ładunek elektryczny niż [[kwark]]i). Wielkości te wiąże zależność:
: Q = I<sub>3</sub> + Y/2.
 
Linia 17:
Model przewiduje istnienie czterech bezmasowych [[Bozony|bozonów]] pośredniczących. [[bozon W (oddziaływanie elektrosłabe)|Trzy z nich]] oznaczone przez <math>\mathbf{W}_\mu = [W_\mu^{(1)},W_\mu^{(2)},W_\mu^{(3)}]</math> są składowymi trypletu I = 1 grupy SU(2). [[B (bozon cechowania)|Czwarty]] <math>\mathbf{B}_\mu</math> jest [[izoskalar]]em I = 0 transformującym się względem grupy U(1) słabego [[Hiperładunek|hiperładunku]]. Aby nadać [[Bozony|bozonom]] pośredniczącym masy bez jednoczesnego naruszenia [[Renormalizacja|renormalizowalności]] teorii, wprowadzono mechanizm ''[[Spontaniczne złamanie symetrii|spontanicznego łamania symetrii]]'' poprzez dublet pól zespolonych (czterech pól rzeczywistych) z I = 1/2 nazwanych skalarami [[Pole Higgsa|Higgsa]], które generują masy cząstek poprzez samooddziaływanie.
 
Pola masowych bozonów oznaczamy odpowiednio <math>W^+_\mu,W^-_\mu,Z^0_\mu.</math>. Bozon oznaczony jako <math>A^{\ }_\mu</math> pozostaje bezmasowy i odpowiada fotonowi.
 
Dla bozonów naładowanych:
: <math>W^\pm_\mu = \frac{1}{\sqrt{2}}(W_\mu^{(1)}\pm W_\mu^{(2)})</math>,
 
dla bozonow neutralnych:
: <math>Z^0_\mu = W_\mu^{(3)} \cos\Theta_W - B_\mu \sin\Theta_W</math>,
: <math>A^{\ }_A_\mu = W_\mu^{(3)} \sin\Theta_W + B_\mu \cos\Theta_W</math>.
 
Kąt <math>\Theta_W</math> nazywa się kątem mieszania oddziaływań słabych ([[kąt Weinberga]]). Wartość tego kąta należy wyznaczyć doświadczalnie, co jest jednym ze słabych punktów [[Model standardowy|modelu standardowego]].
Linia 32:
 
== Bibliografia ==
* {{Cytuj | autor = Donald H. Perkins | tytuł = Wstęp do fizyki wysokich energii | data = 2004 | isbn = 83-01-14246-4 | inni = Piotr Rączka (tłum.) | miejsce = Warszawa | wydawca = [[Wydawnictwo Naukowe PWN]] | oclc = 749620330 }}
* {{cytuj książkę | nazwisko = Heller | imię = Michał | autor link = Michał Heller | tytuł = Wszechświat u schyłku stulecia | wydawca = Znak | data = 1994 | miejsce = Kraków | isbn = 83-7006-348-9 | odn = tak }}
 
{{Kontrola autorytatywna}}
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/wiki/Teoria_oddziaływań_elektrosłabych”