Данная статья была написана Владимиром Горунович для сайта «Викизнание».
1 Электрослабое взаимодействие в квантовой теории
2Полевая теория и электрослабое взаимодействие
В квантовой теории электрослабое взаимодействие (англ. Electroweak interaction) является общим описанием двух из четырёх предполагаемых фундаментальных взаимодействий: электромагнитного взаимодействия и постулированного квантовой теорией слабого взаимодействия.
Фундаментальные взаимодействия (в квантовой теории)
Сильное взаимодействие;
Электромагнитное взаимодействие
Слабое взаимодействие
Гравитация
В квантовой теории они представляются как два разных проявления одного взаимодействия. Предполагается, что при энергиях выше энергии объединения (порядка 10² ГэВ) они соединяются в единое электрослабое взаимодействие.
Теория электрослабого взаимодействия представляет собой созданную в конце 60-х годов 20-го века С. Вайнбергом, Ш. Глэшоу, А. Саламом единую (объединённую) теорию слабого и электромагнитного взаимодействий кварков и лептонов, осуществляемых посредством обмена четырьмя частицами — безмассовыми фотонами (электромагнитное взаимодействие) и тяжёлыми промежуточными векторными бозонами (слабое взаимодействие). Причём фотон и Z-бозон частицы являются суперпозицией других двух частиц — B0 и W0. Таким образом, в этой теории постулируется, что электромагнитное и слабое взаимодействия — это различные проявления одной силы.
Математически объединение осуществляется при помощи калибровочной группы SU(2) × U(1). Соответствующие калибровочные бозоны — фотон (электромагнитное взаимодействие) и W- и Z-бозоны (слабое взаимодействие). В стандартной модели калибровочные бозоны слабого взаимодействия получают массу из-за спонтанного нарушения электрослабой симметрии от SU(2) x SU(1)Y к SU(1)em, вызванного механизмом Хиггса. Нижние индексы используются, чтобы показать, что существуют различные варианты SU(1); генератор SU(1)em дается выражением Q = Y / 2 + I3, где Y — генератор SU(1)Y (названный гиперзаряд), а I3 — один из генераторов SU(2) (компонент изоспина). Различие между электромагнетизмом и слабым взаимодействием появляется вследствие (нетривиальной) линейной комбинации Y и I3, которая исчезает для бозона Хиггса (это собственное состояние как Y, так и I3): SU(1)em определяется как группа, генерируемая именно этой линейной комбинацией, и не подвергается спонтанному нарушению симметрии, поскольку не взаимодействует с бозоном Хиггса. (Данные взяты из Википедии).
>Полевая теория элементарных частиц отрицает существование слабого взаимодействия и исключает возможность модификации электромагнитных взаимодействий под потребности квантовой теории.
Электромагнитные взаимодействия двухкомпонентные, поскольку электромагнитное поле объединяет в себе электрическое поле и магнитное поле. Отдельное электромагнитное взаимодействие - это манипуляции квантовой теории, поскольку магнитные силы виртуальными частицами не опишешь.
W- и Z-бозоны - это обыкновенные векторные мезоны, а унитарная симметрия - это всего лишь математическая гипотеза, и не более.
Полевая теория элементарных частиц также отрицает существование кварков, виртуальных частиц и бозона Хиггса.
А реально существующие в природе фундаментальные взаимодействия:
Фундаментальные взаимодействия в природе (и их физические поля)
Электромагнитные взаимодействия (электромагнитные поля)
Гравитационные взаимодействия (гравитационные поля элементарных частиц)