Slabý přebití - Weak hypercharge

V Standardní model elektroslabých interakcí částicová fyzika, slabý přebití je kvantové číslo týkající se elektrický náboj a třetí složka slabý isospin. Často se označuje $Y Ž$ a odpovídá symetrie měřidla U (1).^[1]^[2]

to je konzervovaný (v Lagrangeově jazyce jsou povoleny pouze výrazy, které jsou celkově neutrální a neutrální). Jedna z interakcí je však s Higgsovo pole. Od Higgsova pole hodnota očekávaného vakua je nenulová, částice s tímto polem interagují stále, dokonce i ve vakuu. Tím se mění jejich slabý nadměrný náboj (a slabý isospin $T 3$ ). Pouze jejich konkrétní kombinace, Q = T₃ + 1/2 Y_Ž (elektrický náboj), je zachována.

Matematicky se slabý hyperplán objeví podobně jako Gell-Mann – Nishijima vzorec pro přebití silných interakcí (která není zachována při slabých interakcích a je nulová pro leptony).

Definice

Weinbergův úhel

θ Ž

a vztah mezi vazebnými konstantami G, G', a E. Převzato z knihy T. D. Leeho Fyzika částic a úvod do teorie pole (1981).

Slabým přebitím je generátor složky U (1) elektroslabý měřicí skupina, SU (2)×U (1) a související kvantové pole B směsi s Ž³ elektroslabé kvantové pole k produkci pozorovaného
Z
měřicí boson a foton z kvantová elektrodynamika.

Slabý hyperplán uspokojuje vztah

{ displaystyle qquad Q = T_ {3} + { tfrac {1} {2}} Y _ { rm {W}} ~,}

kde $Q$ je elektrický náboj (v základní náboj jednotky) a $T$ ₃ je třetí složka slabý isospin (součást SU (2)).

Přeskupením lze slabý hypervýboj výslovně definovat jako:

{ displaystyle qquad Y _ { rm {W}} = 2 (Q-T_ {3})}

Fermion rodina	Vlevo chirální fermiony				Správně chirální fermiony
Fermion rodina		Elektrický nabít Q	Slabý isospin T₃	Slabý hyper- nabít Y_Ž		Elektrický nabít Q	Slabý isospin T₃	Slabý hyper- nabít Y_Ž
Leptony	ν _E, ν _μ, ν _τ	0	+1/2	−1	Žádná interakce, pokud existuje			0
Leptony	E⁻ , μ⁻ , τ⁻	−1	−1/2	−1	E⁻ _R, μ⁻ _R, τ⁻ _R	−1	0	−2
Kvarky	u , C , t	+2/3	+1/2	+1/3	u _R, C _R, t _R	+2/3	0	+4/3
Kvarky	d, s, b	−1/3	−1/2	+1/3	d _R, s _R, b _R	−1/3	0	−2/3

kde „vlevo“ - a „vpravo“ - zde podané ruce jsou vlevo a vpravo chirality, respektive (odlišně od helicita ).

Zprostředkovaný základní interakce	Bosone	Elektrický nabít Q	Slabý isospin T₃	Slabý přebití Y_Ž
Slabý	Ž^±	±1	±1	0
Slabý	Z⁰	0	0	0
Elektrický	y	0	0	0
Higgs	H⁰	0	−1/2	+1

Vzor slabý isospin, T₃a slabý hyperbit, Y_Ž, známých elementárních částic, ukazující elektrický náboj, Q, podél Weinbergova úhlu. Neutrální Higgsovo pole (v kruhu) rozbíjí elektroslabou symetrii a interaguje s jinými částicemi, aby jim poskytlo hmotu. Tři složky Higgsova pole se staly součástí masivních W a Z bosonů.

Součet −isospin a + náboj je nula pro každý z bosonů měřidla; v důsledku toho mají všechny bosony elektroslabého rozchodu ${ displaystyle Y _ { text {W}} = 0}$ .

Přiřazení funkce Hypercharge v Standardní model jsou určeny až do dvojnásobné nejednoznačnosti tím, že vyžadují zrušení všech anomálií.

Alternativní měřítko

Pro větší pohodlí je slabý hyperbit často zastoupen v polovičním měřítku

{ displaystyle qquad Y _ { rm {W}} = Q-T_ {3} ,,}

což se rovná jen průměrný elektrický náboj částic v isospinovém multipletu.^[3]

Baryonovo a leptonové číslo

Slabé hyperplácení souvisí s číslo baryonu minus číslo leptonu přes:

{ displaystyle { tfrac {1} {2}} X + Y _ { rm {W}} = { tfrac {5} {2}} (B-L) ,}

kde X je konzervované kvantové číslo v STŘEVO. Vzhledem k tomu, že slabý hypervýboj je vždy zachován, znamená to, že baryonové číslo minus leptonové číslo je také vždy zachováno v rámci Standardní model a většina rozšíření.

Rozpad neutronů

n
→
p
+
E⁻
+
ν
_E

Proto se rozpad neutronů zachovává baryonové číslo B a leptonové číslo L samostatně, takže také rozdíl B − L je zachována.

Protonový rozpad

Protonový rozpad je předpověď mnoha teorie velkého sjednocení.

p⁺
→
E⁺
+
π⁰
→
E⁺
+ 2
y

Proto se rozpad protonů zachovává B − L, i když to porušuje obojí leptonové číslo a baryonové číslo zachování.

Viz také

Standardní model (matematická formulace)

Reference

^ J. F. Donoghue; E. Golowich; B. R. Holstein (1994). Dynamika standardního modelu. Cambridge University Press. str.52. ISBN 0-521-47652-6.
^ T. P. Cheng; L. F. Li (2006). Teorie měřidla fyziky elementárních částic. Oxford University Press. ISBN 0-19-851961-3.
^ Peskin, Michael E. & Schroeder, Daniel V. (1995). Úvod do teorie kvantového pole. Vydavatelství Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-50397-5.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz) ;Anderson, M. R. (2003). Matematická teorie kosmických řetězců. CRC Press. str. 12. ISBN 0-7503-0160-0.

[1] J. F. Donoghue; E. Golowich; B. R. Holstein (1994). Dynamika standardního modelu. Cambridge University Press. str.52. ISBN 0-521-47652-6.

[2] T. P. Cheng; L. F. Li (2006). Teorie měřidla fyziky elementárních částic. Oxford University Press. ISBN 0-19-851961-3.

[3] Peskin, Michael E. & Schroeder, Daniel V. (1995). Úvod do teorie kvantového pole. Vydavatelství Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-50397-5.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz) ;Anderson, M. R. (2003). Matematická teorie kosmických řetězců. CRC Press. str. 12. ISBN 0-7503-0160-0.

[1]

[2]

[3]

Příchuť v částicová fyzika
Příchuť kvantová čísla
Isospin: Já nebo Já₃ Kouzlo: C Podivnost: S Topity: T Spodnost: B′
Související kvantová čísla
Baryonovo číslo: B Leptonovo číslo: L Slabý isospin: T nebo T₃ Elektrický náboj: Q X-poplatek: X
Kombinace
Hypercharge: Y Y = (B + S + C + B′ + T) Y = 2 (Q − Já₃) Slabý přebití: Y_Ž Y_Ž = 2 (Q − T₃) X + 2Y_Ž = 5 (B − L )
Míchání příchutí
CKM matice PMNS matice Chuťová komplementarita