Когда температура Вселенной была намного выше, казалось, что слабое взаимодействие и ЭМ-сила объединились в электрослабое взаимодействие.
Для неспециалиста ЭМ-сила и слабая сила выглядят совершенно по-разному, выполняя разные функции. В упрощенном примере:
ЭМ-сила Когда два электрона приближаются друг к другу, они испускают (виртуальный) фотон, отталкивая два электрона. Или электрон и протон сближаются, притягиваются друг к другу, наверное, тоже испуская фотон (?).
Слабое взаимодействие Нижний кварк испускает W-бозон и превращается в верхний кварк. W-бозон распадается на электрон и нейтрино.
Короче говоря, в первом случае сила — это сила отталкивания или притяжения, а во втором — сила распада, превращающая одну частицу в другую.
Я знаю, что есть и другие реакции, но для простоты я использую эти.
Теперь вопрос в том, как могут эти очень разные реакции быть одними и теми же, когда теплота энергии была намного выше? Было бы неплохо, если бы это можно было объяснить и в терминах непрофессионала.
Квантовая электродинамика (КЭД) описывается, как и слабое взаимодействие, специфической квантовой теорией поля. Модель предполагает разные симметрии и приходит к разным видам частиц, таким как 3 калибровочных бозона в слабом взаимодействии (W+, W- и Z) или один в КЭД (фотон). Люди «сливают» эти теории, объединяя симметрии при введении скалярного поля, позволяя теории разбиться на 2 сектора при более низкой энергии, это часто называют «спонтанным нарушением симметрии».
С точки зрения физики элементарных частиц: взаимодействия не так уж отличаются, как вы говорите: фотон также способен преобразовывать частицы: он может аннигилировать электроны в их античастицы. Бозон W делает то же самое в осцилляциях каона. Во многих диаграммах Фейнмана фотон может быть заменен Z-бозоном — слабым калибровочным бозоном.
Люди считают, что все эти взаимодействия, которые мы наблюдаем (включая сильное взаимодействие), когда-то были объединены в единую симметрию, и они ищут симметрию, которая распадается на 2 сектора, которые мы наблюдаем сегодня: электрослабое и сильное взаимодействие.
Теги, которые могут помочь вам в исследовании: Спонтанное нарушение симметрии, Теории Великого объединения, Электрослабое объединение.
Альфред Центавр