Калибровочные бозоны это:

Калибровочные бозоны

В физике элементарных частиц калибровочные бозоны — это бозоны, которые действуют как переносчики фундаментальных взаимодействий природы. Точнее, элементарные частицы, взаимодействия которых описываются калибровочной теорией, оказывают действие друг на друга при помощи обмена калибровочными бозонами, обычно как виртуальными частицами.

Содержание

Калибровочные бозоны в рамках Стандартной модели

В Стандартной модели существует три типа калибровочных бозонов: фотоны, W и Z бозоны и глюоны. Каждый тип соответствует одному из трех описываемых в рамках Стандартной модели взаимодействий: фотоны — калибровочные бозоны электромагнитного взаимодействия, W и Z бозоны переносят слабое взаимодействие, а глюоны переносят сильное взаимодействие. Из-за конфайнмента изолированные глюоны не появляются при низких энергиях. Впрочем, при низких энергиях возможно наблюдение массивных глюболов, существование которых на 2006 год экспериментально не подтверждено.

Количество калибровочных бозонов

В квантовой калибровочной теории калибровочные бозоны являются квантами калибровочных полей. Следовательно, калибровочных бозонов существует столько же, сколько источников калибровочных полей. В квантовой электродинамике калибровочная группа — U(1); в этом простейшем случае всего один калибровочный бозон. В квантовой хромодинамике более сложная группа SU(3) имеет 8 генераторов, что соответствует 8 глюонам. Два W-бозона и один Z-бозон соответствуют, грубо говоря, трем генераторам SU(2) в теории электрослабого взаимодействия.

Массивные калибровочные бозоны

По техническим причинам, включающим калибровочную инвариантность, калибровочные бозоны математически описываются уравнениями поля для безмассовых частиц. Следовательно, на наивном теоретическом уровне восприятия все калибровочные бозоны должны быть безмассовыми, а взаимодействия, которые они описывают, должны быть дальнодействующими. Конфликт между этой идеей и экспериментальным фактом, что слабое взаимодействие имеет очень малый радиус действия, требует дальнейшего теоретического исследования.

По Стандартной модели W и Z бозоны получают массу через механизм Хиггса. В механизме Хиггса четыре калибровочных бозона (SU(2) Х U(1) симметрии) электрослабого взаимодействия соединяются в поле Хиггса. Это поле подвержено спонтанному нарушению симметрии из-за формы его потенциала взаимодействия. В результате через Вселенную проходит ненулевой конденсат поля Хиггса. Этот конденсат соединяется с тремя калибровочными бозонами электрослабого взаимодействия (W± и Z), сообщая им массу; оставшийся калибровочный бозон остается безмассовым (фотон). Эта теория также предсказывает существование скалярного бозона Хиггса, который до сих пор обнаружен не был.

За рамками Стандартной модели

Теории великого объединения

В теориях великого объединения (ТВО) появляются дополнительные калибровочные X и Y бозоны. Они управляют взаимодействиями между кварками и лептонами, нарушая закон сохранения барионного числа и вызывая распад протона. Эти бозоны имеют огромную по квантовым меркам массу (возможно, даже большую, чем W и Z бозоны) из-за нарушения симметрии. До сих пор не получено ни одного экспериментального подтверждения существования этих бозонов (например, в серии наблюдений за распадами протонов на японской установке SuperKamiokande).

Гравитоны

Четвертое фундаментальное взаимодействие, гравитация, также может переноситься бозоном, который был назван гравитоном. При отсутствии экспериментальной очевидности и математически последовательной теории квантовой гравитации неизвестно, является ли гравитон калибровочным бозоном или нет. Роль калибровочной инвариантности в ОТО играет похожая симметрия — инвариантность диффеоморфизма.

См. также

Частицы в физикеэлементарные частицы

Править
Фермионы: Кварки: Верхний · Нижний · Странный · Очарованный · Прелестный · Истинный
Лептоны: Электрон · Позитрон · Мюон · Тау-лептон · Нейтрино
Калибровочные бозоны: Фотоны · W- и Z-бозоны · Глюоны
До сих пор не обнаружены: Бозон Хиггса · Гравитон · Другие гипотетические частицы

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Калибровочные бозоны" в других словарях:

  • W- и Z-бозоны — W± и Z бозоны Символ: W±, Z0 Состав: Элементарная частица Семья: Бозон Группа: Калибровочный бозон Участвует во взаимодействиях: слабое, гравитационное …   Википедия

  • W и Z бозоны — W± и Z бозоны Символ: W±, Z0 Состав: Элементарная частица Семья: Бозон Группа: Калибровочный бозон Участвует во взаимодействиях: слабое, гравитационное, для W бозонов также электромагнитное Теоретически обоснована …   Википедия

  • Калибровочный бозон — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете …   Википедия

  • ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ — Введение. Э. ч. в точном значении этого термина первичные, далее неразложимые ч цы, из к рых, по предположению, состоит вся материя. В совр. физике термин «Э. ч.» обычно употребляется не в своём точном значении, а менее строго для наименования… …   Физическая энциклопедия

  • Элементарная частица — Запрос «Элементарные частицы» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Элементарная частица  собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить на составные части. Следует иметь в… …   Википедия

  • Квантовая частица — Элементарная частица собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить (или пока это не доказано) на составные части. Их строение и поведение изучается физикой элементарных частиц. Понятие… …   Википедия

  • Микрочастица — Элементарная частица собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить (или пока это не доказано) на составные части. Их строение и поведение изучается физикой элементарных частиц. Понятие… …   Википедия

  • Частица (физика) — Элементарная частица собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить (или пока это не доказано) на составные части. Их строение и поведение изучается физикой элементарных частиц. Понятие… …   Википедия

  • Глюон — Символ: g Состав: Элементарная частица Семья: Бозон Группа: Калибровочный бозон Участвует во взаимодействиях: Cильное, гравитационное …   Википедия

  • Бозон — У этого термина существуют и другие значения, см. Бозон (значения). Бозон (от фамилии физика Бозе)  частица с целым значением спина. Термин был предложен физиком Полем Дираком[1]. Бозоны, в отличие от фермионов, подчиняются статистике… …   Википедия

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»