Slabý isospin - Weak isospin
Příchuť v částicová fyzika |
---|
Příchuť kvantová čísla |
Související kvantová čísla |
|
Kombinace |
|
Míchání příchutí |
v částicová fyzika, slabý isospin je kvantové číslo týkající se slabá interakce, a odpovídá myšlence isospin pod silná interakce. Slabý isospin je obvykle označen symbolem nebo s třetí složkou zapsanou jako , , nebo .[A] Lze jej chápat jako vlastní číslo a operátor poplatků.
The slabý zákon zachování isospinu se týká zachování ; všechny slabé interakce musí být konzervovat . To je také konzervováno elektromagnetické a silné interakce. 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 isospin (a slabý hyperplán). Pouze jejich konkrétní kombinace, (elektrický náboj), je zachována. je důležitější než T a často se termín „slabý isospin“ vztahuje na „3. složku slabého isospinu“.
Vztah s chirality
Fermiony s negativem chirality (nazývané také „levoruké“ fermiony) a lze je seskupit do dubletů pomocí které se chovají stejným způsobem pod slabá interakce. Podle konvence jsou přiřazeny elektricky nabité fermiony se stejným znaménkem jako jejich elektrický náboj.[b] Například up-type kvarky (u, C, t ) mít a vždy se transformovat na down-quark (d, s, b ), které mají a naopak. Na druhou stranu se kvark nikdy nerozkládá slabě na stejný kvark . Něco podobného se děje s levou rukou leptony, které existují jako dublety obsahující nabitý lepton (
E−
,
μ−
,
τ−
) s a a neutrino (
ν
E,
ν
μ,
ν
τ ) s . Ve všech případech odpovídající proti-fermion má obrácenou chiralitu („pravák“ antifermion) a obrácené znaménko .
Fermiony s pozitivní chiralitou („pravoruké“ fermiony) a proti-fermiony se zápornou chiralitou („levoruké“ anti-fermiony) mají a tvoří tílka nepodstupujte slabé interakce.
Elektrický náboj, , souvisí se slabým isospinem, , a slabý přebití, tím, že
- .
Generace 1 | Generace 2 | Generace 3 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fermion | Symbol | Slabý isospin | Fermion | Symbol | Slabý isospin | Fermion | Symbol | Slabý isospin |
Elektronové neutrino | Muon neutrino | Tau neutrino | ||||||
Elektron | Muon | Tau | ||||||
Do kvarku | Okouzlující tvaroh | Nejlepší tvaroh | ||||||
Dolní kvark | Zvláštní tvaroh | Spodní tvaroh | ||||||
Všechny výše uvedené leváky (pravidelný) částice mají odpovídající pravák proti-částice se stejným a opačným slabým isospinem. | ||||||||
Všechny pravoruké (běžné) částice a levou antičástice mají slabý isospin 0. |
Slabý isospin a W bosony
Symetrie spojená se slabým isospinem je SU (2) a vyžaduje rozchod bosony s (
Ž+
,
Ž−
a
Ž0
) zprostředkovávat transformace mezi fermiony s napůl celočíselnými slabými isospinovými náboji. to naznačuje
Ž
bosony mají tři různé hodnoty :
Ž+
boson je vydáván v přechodech → .
Ž0
boson by byly emitovány ve slabých interakcích kde se nemění, jako např neutrino rozptyl.
Ž−
boson je vydáván v přechodech → .
Pod elektroslabý sjednocení,
Ž0
boson se mísí s slabý přebití měřicí boson
B
, což má za následek pozorované
Z0
boson a foton z kvantová elektrodynamika; výsledný
Z0
a foton oba mají slabý isospin = 0.
Součet −isospinu a + náboje je nula pro každý z bosonů, takže všechny elektroslabé bosony mají slabý přebití , tak na rozdíl gluony z barevná síla, elektroslabý bosony nejsou ovlivněny silou, kterou zprostředkovávají.
Viz také
Poznámky pod čarou
- ^ Pokud jde o nejednoznačnou notaci, se také používá k vyjádření „normální“ (silné síly) isospin, stejné pro jeho třetí složku aka nebo . se také používá jako symbol pro Topity kvantové číslo. Tento článek používá a pro slabý isospin a jeho projekci.
- ^ Chybí rozlišující elektrický náboj, neutrin a antineutrin jsou přiřazeny naproti jejich odpovídajícímu nabitému leptonu; proto jsou všechna levotočivá neutrina spárována se záporně nabitými levotočivými leptony s takže ta neutrina mají Od antičásticového obrácení náboje mají všechna pravá antineutrina protože jsou spárovány s pozitivně nabitými anti-leptony.
Reference
- ^ Baez, John C.; Huerta, John (2009). „Algebra velkých sjednocených teorií“. Býk. Dopoledne. Matematika. Soc. 0904: 483–552. arXiv:0904.1556. Bibcode:2009arXiv0904.1556B. doi:10.1090 / s0273-0979-10-01294-2. Citováno 15. října 2013.