В старой теории сильного взаимодействия, где считалось, что сильное взаимодействие передается массивными мезонами (пионами), как можно прочитать здесь :
Открытие нейтрона в 1932 году показало, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов, удерживаемых вместе силой притяжения. К 1935 году считалось, что ядерная сила передается частицами, называемыми мезонами. Это теоретическое развитие включало описание потенциала Юкавы , раннего примера ядерного потенциала. Пионы, соответствующие предсказанию, были обнаружены экспериментально в 1947 г. К 1970-м гг. была разработана кварковая модель, согласно которой мезоны и нуклоны рассматривались как состоящие из кварков и глюонов. Согласно этой новой модели, ядерная сила, возникающая в результате обмена мезонами между соседними нуклонами, является остаточным эффектом сильного взаимодействия.
После введения изоспина протоны и нейтроны считались одной и той же частицей . Поскольку изоспин математически описывался как спин (хотя их интерпретации были совершенно разными), протон имел изоспиновую проекцию на
ось
в то время как проекция изоспина нейтрона
.
Название «изоспин» более правильно описать как «изобарический спин», поскольку оно происходит от греческого слова «тяжелый» (βαρύς, barýs), а протоны и нейтроны (к которым применялся изоспин) имеют почти одинаковую массу. Для большинства адронов, кроме нейтронов и протонов, разница в массе не почти нулевая (см. этот список), и симметрия нарушена сильнее.
В той же статье Википедии об изоспине можно прочитать:
До того, как была введена концепция кварков, частицы, на которые одинаково действует сильное взаимодействие, но которые имели разные заряды (например, протоны и нейтроны), считались разными состояниями одной и той же частицы, но имеющие значения изоспина, связанные с числом зарядовых состояний.
А также
Тщательное изучение изоспиновой симметрии в конечном итоге привело непосредственно к открытию и пониманию кварков и к развитию теории Янга-Миллса .
Это привело к формуле , что действительно дает для протона и для нейтрона. Эм. считается, что сила слегка нарушает симметрию между двумя частицами (с моей точки зрения, утверждение, что две частицы одинаковы, но отличаются по заряду и немного отличаются по массе, уже предполагает, что они состоят из других частиц).
В этой статье о слабом изоспине можно прочитать:
В физике элементарных частиц слабый изоспин — это квантовое число, относящееся к слабому взаимодействию, и оно соответствует идее изоспина при сильном взаимодействии. Слабый изоспин обычно обозначается символом или с третьим компонентом, записанным как , , , или . Его можно понимать как собственное значение оператора заряда (см. здесь ).
Слабый закон сохранения изоспина связан с сохранением ; все слабые взаимодействия должны сохраняться . Он также сохраняется при электромагнитном и сильном взаимодействиях. Однако одно из взаимодействий связано с полем Хиггса. Поскольку среднее вакуумного поля Хиггса отлично от нуля, частицы взаимодействуют с этим полем все время даже в вакууме. Это изменяет их слабый изоспин (и слабый гиперзаряд). Только определенное их сочетание, (электрический заряд) сохраняется. более важен, чем T, и часто термин «слабый изоспин» относится к «3-му компоненту слабого изоспина».
Теперь теоретическое объединение (иногда ошибочно сравниваемое с объединением электрической и магнитной силы) кажется мне весьма надуманным (например, я никак не могу понять, что такое единица слабого заряда).
Так не может ли быть так, что, как и в случае со старым сильным взаимодействием, после тщательного изучения изоспиновой симметрии, в конечном счете, непосредственно ведущего к открытию и пониманию кварков и к развитию теории Янга-Миллса, тщательное изучение слабой изоспиновой симметрии может привести к предполагаемому существованию субкварковых частиц и связанного с ними субкваркового лагранжиана, тогда как слабое взаимодействие является остаточным взаимодействием, подобно тому, как старое сильное взаимодействие оказалось остаточным взаимодействием?
Изобретение кварков, в конечном счете превратившееся в открытие, определенно не было мотивировано сильным изоспином и не могло быть осуществлено без расширения изоспина до аромата SU(3) ; и даже тогда... это оказалось головокружительной случайностью - было бы намного сложнее, если бы в то время существовал аромат SU(4) ! Незнание очарования позволило людям сосредоточиться на триальности, свойстве повторений цветовой группы SU(3) , полностью совпадающем с организуемым таким образом ароматом SU(3) . Эта причудливая история больше подходит для Истории Науки SE. Критическим моментом здесь является то, что приближенная сильная изоспиновая симметрия SU (2)на самом деле не «вели» к кваркам, не больше, чем мотивируя приложения теории групп Ли к физике вкуса. Я утверждаю, что сильный изоспин послужил тренировочной площадкой и учебным пособием по лучшему различению и оценке слабого изоспина.
Слабый изоспин также является приближенным SU (2) , см., например, этот вопрос , на этот раз его самые низкие законы сохранения энергии спонтанно нарушаются из-за связи с бозоном Хиггса, особенно в терминах связи Юкавы / фермионной массы. То есть неисчезающие массовые члены кварков и лептонов (индуцированные полем Хиггса) откачивают слабый изоспин в вакуум, превращая левый киральный компонент в нулевые правые компоненты WI фермионов. Нейтральный Хиггс крадет 1/2 единицы WI, чтобы погрузиться в вакуум, или -1/2 для его сопряженного. (На примитивном уровне о таких нарушениях можно было бы подумать как о небольших «явных нарушениях WI».) Однако, исторически именно более пристальное изучение слабого изоспина и его киральной структуры в 4-фермиевом взаимодействии положило начало СМ. Это мотивировало тяжелые промежуточные векторные бозоны и поле Хиггса, которое делает это возможным, новые частицы, конечно, но не составляющие. Получившийся SM почти идеально подошёл друг к другу. Кажется, вам нужен другой вариант, но я не вижу в групповой структуре СМ никаких намеков, указывающих на другие составляющие.
Вы, конечно, можете размышлять о других частицах и структурах, но SU(2) любого типа, похоже, никого к этому не привели и не ведут...
Космас Захос
Дешеле Шильдер
Космас Захос
Дешеле Шильдер
Дешеле Шильдер
Дешеле Шильдер
Дешеле Шильдер
Космас Захос
Дешеле Шильдер
Космас Захос
Дешеле Шильдер
Космас Захос
Дешеле Шильдер