Почему физики в 1950-х и 1960-х годах подозревали, что слабое и электромагнитное взаимодействия на каком-то уровне являются одним и тем же взаимодействием?

Примерно в 1950-х и 1960-х годах в физике элементарных частиц было проделано много работы, мотивированной двумя проблемами: поиском работающей модели квантового поля для слабого взаимодействия и поиском модели, объединяющей слабое и электромагнитное взаимодействия.

Я легко понимаю, почему первое представляло интерес (у ЭМ было классическое объяснение поля со времен Максвелла, а КЭД была недавним и ошеломляющим успехом, поэтому вывод о существовании модели квантовой теории поля для слабых и ЭМ-взаимодействий был ясен).

Но почему существовала какая-либо вера или ожидание (помимо «изящества» и мистицизма) веры в то, что EM и W были двумя гранями единого объединенного взаимодействия? (За исключением того, что в самом широком смысле все является гранью какой-то великой теории всего: это кажется гораздо более конкретным).

В конце концов, единственными объединенными взаимодействиями на тот момент были электричество и магнетизм, оба из которых можно было непосредственно наблюдать, создавая эффекты другого типа, и они были объединены уже давно. Но, насколько мне известно, не было «дымящегося пистолета», который делал бы то же самое и ясно давал понять, что это две стороны единого «электрослабого» целого, и на тот момент никакие другие силы не были объединены, чтобы предположить, что это было общим. . Во всяком случае, мечты о практическом объединении не оправдались - гравитация не была согласована даже с КМ, не говоря уже ни о какой из трех известных других сил.

Так что же привело людей к такой вере в то, что 60-е годы породили множество теоретиков, которые судили о своих теориях, основываясь на том, «сработало» ли объединение, или кто использовал это как руководство или результат?

ЭМ-взаимодействия основаны на симметрии U(1). Слабые взаимодействия основаны на SU(1)-симметрии. Кажется естественным задаться вопросом, можно ли их объединить при симметрии SU(1)xU(1). Было ли это успешным? Время покажет. Механизм Хиггса еще не подтвержден экспериментально. Является ли каждый фотон во Вселенной суперпозицией двух бозонов? Возможно, но это не имеет интуитивного смысла.
Если вы не получите здесь ответа в течение нескольких дней, возможно, вы захотите удалить его здесь и опубликовать в History of Science and Mathematics .
@safesphere - источник информации, были ли они оба хорошо известны до 1950/1960-х годов?
Я не историк, но помню, как читал книгу по электрослабой теории. Она была разработана путем объединения электромагнитной и слабой теорий, основанных на этих симметриях, поэтому я предполагаю, что обе симметрии были хорошо известны до того, как была разработана электрослабая теория.

Ответы (1)

По чистой случайности я только что нашел ответ в статье Википедии о слабых нейтральных токах.

Это привело к статье 1958 года Дж. Лейте Лопеса (Бразилия) (и 40-летней «оглядывающейся назад» статье, датированной 1999 годом) о причинах, по которым он подозревал, что электрослабая сила является единой силой. Я не совсем понимаю детали, но это связано с нейтринными взаимодействиями и ролью бозонов слабых взаимодействий, а также с их отчасти аналогичной природой фотонам, и утверждается, что это прямая причина/причина, по которой позже была разработана электрослабая модель.