Сколько видов «слабых зарядов» существует?

Для электричества у нас есть один заряд, для сильной силы три. Сколько там связано со слабым взаимодействием? В-третьих, из-за W- и Z-частиц? Для слабого взаимодействия имеется изоспин, который играет роль, как, например, электрический заряд для электромагнитного взаимодействия. Тогда имеет место соотношение Д знак равно 2 Вопрос − я 3 , где Y — слабый гиперзаряд, Q — единица электрического заряда и я 3 слабый изоспин вдоль оси z. Слабый изоспин и слабый гиперзаряд кажутся мне скорее искусственными, а не реальными зарядами.

В старой теории сильного взаимодействия было три частицы (как Вт + / − - и Z 0 -частица для слабого взаимодействия), которые, как считалось, передают сильное ядерное взаимодействие: π + / − -частицы и π 0 -частица. Оказалось, что эти взаимодействия были остаточными.

То же самое можно сказать и о слабом взаимодействии. Возможно, существует более фундаментальное, очень сильное взаимодействие (гораздо более сильное, чем сильное ядерное взаимодействие), остаточная сила которого является слабым взаимодействием. См., например , эту статью, стр. 153:

«Если наша гипотеза верна, слабые взаимодействия не следует рассматривать как одну из фундаментальных сил природы. Чтобы доказать такую ​​гипотезу, мы должны быть в состоянии вывести наблюдаемые явления слабого взаимодействия из наших фундаментальных гиперцветовых и цветовых сил. ... Этого мы не можем сделать в настоящее время. Однако мы можем изучать свойства симметрии сил между гиперцветно-синглетными составными фермионами».

Ответы (3)

Проблема со «слабыми зарядами» заключается в том, что электрослабая симметрия спонтанно нарушается. До нарушения симметрии электрослабая симметрия описывается С U ( 2 ) л × U ( 1 ) Д калибровочная группа. Это составляет три заряда: слабый гиперзаряд Д за U ( 1 ) Д и слабый изоспин (общий изоспин Т и третий компонент Т 3 ) для С U ( 2 ) л . Некоторые примеры назначения заряда:

е л (левый электрон): Т знак равно 1 / 2 , Т 3 знак равно − 1 / 2 , Д знак равно − 1

ν л (левое нейтрино): Т знак равно 1 / 2 , Т 3 знак равно 1 / 2 , Д знак равно − 1

е р (правый электрон): Т знак равно 0 , Т 3 знак равно 0 , Д знак равно − 2

Вт 1 , Вт 2 , Вт 3 ( С U ( 2 ) л калибровочные бозоны): Т знак равно 1 , Т 3 знак равно − 1 , 0 , 1 , Д знак равно 0

Механизм Хиггса разрушает С U ( 2 ) л × U ( 1 ) Д симметрии, и только подгруппа U ( 1 ) е м остается непрерывным, что соответствует электромагнетизму. Но обратите внимание, что U ( 1 ) е м ≠ U ( 1 ) Д (на самом деле электрический заряд равен Вопрос знак равно Т 3 + Д 2 ), и что слабые взаимодействия сами по себе не вписываются в С U ( 2 ) группа. Так что о "слабых зарядах" говорить особо не приходится.

+1 за «не могу говорить о« слабых зарядах »». Эта конкретная строка лучше всего исправляет недоразумение ОП.
А как насчет космических струн, в которых состояние до нарушения симметрии или в меньшем масштабе нарушения цвета и электрослабости? Подобно тому, как я расчесываю волосы, в моих волосах всегда должна быть особая точка. Было показано, что космические текстуры не существуют.
Что касается «не могу говорить о слабых зарядах», то есть прецедент обратного ; Вы правы, однако, что ситуация относительно сложная.
Однако группа EW явно не нарушена. Таким образом, даже после EWSB исходная симметрия SU2xU1 сохраняется. Говорить о слабых зарядах в этом смысле, на мой взгляд, не лишено смысла. Плюс в вопросе не указана энергетическая шкала, мы вполне могли быть на Т > Т Е Вт , так что я не понимаю, почему это имеет отношение к Хиггсу из группы РЭБ.

Вы смешиваете здесь несколько вещей. Когда вы говорите «три» для сильного взаимодействия, вы подсчитываете количество цветов кварков, но когда вы угадываете «три» для слабого взаимодействия, вы подсчитываете количество носителей взаимодействия.

Это две разные вещи. Например, если вы посчитаете количество глюонов (переносчиков сильного взаимодействия), вы получите восемь , а не три.

В общем случае для калибровочной группы грамм , количество различных частиц некоторого типа равно размерности его представления при грамм . Носитель силы всегда находится в присоединенном представлении , размерность которого равна грамм сама, и все частицы материи, о которых мы знаем, преобразуются в фундаментальном представлении . Итак, для трех сил имеем:

  • электромагнетизм, грамм знак равно U ( 1 ) . Одна частица материи (электрон), один носитель силы (фотон).
  • Слабая сила, грамм знак равно С U ( 2 ) . Две частицы материи, три носителя силы ( Вт + , Вт − , Z ).
  • Сильная сила, грамм знак равно С U ( 3 ) . Три частицы материи (кварки), восемь носителей силы (глюонов).

Тогда ответ на ваш вопрос два или три, в зависимости от того, что вы имели в виду.

@kazhou Как называются эти два заряда и есть ли связь с шестью дополнительными измерениями в теории струн (1 + 2 + 3 = 6)?
Возможно ли, что слабое взаимодействие является остаточным взаимодействием, как когда-то было сильное взаимодействие (опосредованное массивным пионом)?
@descheleschilder Если вы имеете в виду две частицы материи со слабым взаимодействием, это электрон и нейтрино. (каждый из которых также имеет 3 дополнительных вкуса). Теория суперструн имеет 10 измерений (другие теории отличаются), а дополнительные 6 могут возникнуть из аналогичной алгебры Ли, но определенно не из-за суммирования абсолютных значений вышеуказанных сил.
@ Адам Маршалл Я думал об этом, потому что в ранней теории Калуцы-Клейна littleбыло введено пятое измерение для электрического заряда (в дополнение к гравитации), так что, возможно, то же самое сделано для других пяти зарядов.
Но у кварков тоже есть электрический заряд?

Я бы сказал два, что приятно согласуется с С U ( 2 ) Структура слабого взаимодействия. Одним из них является сила связи с Z бозон , и один из них — слабый изоспин, который поднимается и опускается Вт ± .

Слабая сила НЕ описывается С U ( 2 ) группа, электрослабое взаимодействие описывается С U ( 2 ) л × U ( 1 ) Д группа, но она нарушена механизмом Хиггса и не С U ( 2 ) подгруппа остается неразрывной, только U ( 1 ) е м подгруппа.
Сколько видов «слабых зарядов» существует?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v