Слабое взаимодействие

В ядерной физике и физике элементарных частиц слабое взаимодействие , также называемое слабой силой , является одним из четырех известных фундаментальных взаимодействий , наряду с электромагнетизмом , сильным взаимодействием и гравитацией . Именно механизм взаимодействия между субатомными частицами ответственен за радиоактивный распад атомов: Слабое взаимодействие участвует в ядерном делении и ядерном синтезе . Теория, описывающая его поведение и эффекты, иногда называется квантовой динамикой ароматов ( QFD ); однако термин QFD используется редко, поскольку слабое взаимодействие лучше понимается электрослабой теорией (EWT). ^[1]

Эффективный диапазон слабого взаимодействия ограничен субатомными расстояниями и меньше диаметра протона. ^[2]

Фон

Стандартная модель физики элементарных частиц обеспечивает единую структуру для понимания электромагнитных, слабых и сильных взаимодействий. Взаимодействие происходит, когда две частицы (обычно, но не обязательно, фермионы с полуцелым спином ) обмениваются бозонами с целым спином, переносящими силу . Фермионы, участвующие в таких обменах, могут быть как элементарными (например, электроны или кварки ), так и составными (например, протоны или нейтроны ), хотя на самых глубоких уровнях все слабые взаимодействия в конечном итоге происходят между элементарными частицами .

В слабом взаимодействии фермионы могут обмениваться тремя типами носителей силы, а именно $W$ ⁺ , $W$ ⁻ и $Z$ бозонами . Массы этих бозонов намного больше массы протона или нейтрона, что согласуется с малым радиусом действия слабого взаимодействия. ^[3] Фактически, взаимодействие называется слабым, потому что его напряженность поля на любом заданном расстоянии обычно на несколько порядков меньше, чем у электромагнитного взаимодействия, которое само по себе на порядки меньше, чем сильное ядерное взаимодействие.

Слабое взаимодействие является единственным фундаментальным взаимодействием, которое нарушает симметрию четности , и аналогичным образом, но гораздо реже, единственным взаимодействием, которое нарушает симметрию заряда и четности .

Кварки , из которых состоят такие составные частицы, как нейтроны и протоны, бывают шести «ароматов» — верхний, нижний, очарованный, странный, верхний и нижний — которые придают этим составным частицам их свойства. Слабое взаимодействие уникально тем, что оно позволяет кваркам обмениваться своим ароматом на другой. Обмен этими свойствами осуществляется бозонами-переносчиками силы. Например, во время бета-минус-распада нижний кварк внутри нейтрона превращается в верхний кварк, тем самым превращая нейтрон в протон и приводя к испусканию электрона и электронного антинейтрино.

Слабое взаимодействие важно для синтеза водорода в гелий в звезде. Это происходит потому, что оно может преобразовать протон (водород) в нейтрон для образования дейтерия, который важен для продолжения ядерного синтеза для образования гелия. Накопление нейтронов способствует накоплению тяжелых ядер в звезде. ^[3]

Большинство фермионов распадаются с течением времени в результате слабого взаимодействия. Такой распад делает возможным радиоуглеродное датирование , поскольку углерод-14 распадается в результате слабого взаимодействия до азота-14 . Он также может создавать радиолюминесценцию , обычно используемую в тритиевой люминесценции и в смежной области бетавольтаики ^[4] (но не похожую радиевую люминесценцию ).

Считается, что электрослабое взаимодействие разделилось на электромагнитное и слабое взаимодействие в эпоху кварков в ранней Вселенной .

История

В 1933 году Энрико Ферми предложил первую теорию слабого взаимодействия, известную как взаимодействие Ферми . Он предположил, что бета-распад можно объяснить взаимодействием четырех фермионов , включающим контактную силу без радиуса действия. ^[5]^[6]

В середине 1950-х годов Чэнь-Нин Ян и Цунг-Дао Ли впервые предположили, что левосторонность спинов частиц в слабом взаимодействии может нарушать закон сохранения или симметрию. В 1957 году Цзянь Сюн Ву и его коллеги подтвердили нарушение симметрии . ^[7]

В 1960-х годах Шелдон Глэшоу , Абдус Салам и Стивен Вайнберг объединили электромагнитную силу и слабое взаимодействие, показав, что они являются двумя аспектами единой силы, теперь называемой электрослабой силой. ^[8]^[9]

Существование W- и $Z-$ $бозонов$ не было напрямую подтверждено до 1983 года. ^[10]^{(стр. 8)}

Характеристики

Слабое взаимодействие с электрическим зарядом уникально во многих отношениях:

Это единственное взаимодействие, которое может изменить вкус кварков и лептонов (т.е. изменить один тип кварка в другой). ^[a]
Это единственное взаимодействие, которое нарушает P или симметрию четности . Это также единственное взаимодействие, которое нарушает симметрию заряда–четности ( CP ) .
Как электрически заряженные, так и электрически нейтральные взаимодействия опосредуются (распространяются) частицами-носителями силы , имеющими значительные массы, что является необычной особенностью, которая в Стандартной модели объясняется механизмом Хиггса .

Из-за своей большой массы (приблизительно 90 ГэВ/ c2 ^[11]⁾ эти частицы-носители, называемые $W-$ и $Z-$ бозонами, являются короткоживущими, со временем жизни менее 10−24 ^секунд . ^[12] Слабое взаимодействие имеет константу связи (индикатор того, как часто происходят взаимодействия) между 10−7 ^и 10−6 ^, по сравнению с электромагнитной константой связи около 10−2 ^и константой связи сильного взаимодействия около 1; ^[13] следовательно, слабое взаимодействие является «слабым» с точки зрения интенсивности. ^[14] Слабое взаимодействие имеет очень короткий эффективный радиус (около 10−17 ^до 10−16 ^м (0,01 до 0,1 Фм)). ^[b]^[14]^[13] На расстояниях около 10 ⁻¹⁸ метров (0,001 фм) слабое взаимодействие имеет интенсивность, близкую к электромагнитной силе, но она начинает экспоненциально уменьшаться с увеличением расстояния. Увеличенное всего на полтора порядка, на расстояниях около 3 × 10 ⁻¹⁷ м слабое взаимодействие становится в 10 000 раз слабее. ^[15]

Слабое взаимодействие влияет на все фермионы Стандартной модели , а также на бозон Хиггса ; нейтрино взаимодействуют только посредством гравитации и слабого взаимодействия. Слабое взаимодействие не создает связанных состояний и не включает в себя энергию связи — то, что гравитация делает в астрономических масштабах , электромагнитная сила делает на молекулярном и атомном уровнях, а сильная ядерная сила делает только на субатомном уровне, внутри ядер . ^[16]

Его наиболее заметный эффект обусловлен его первой уникальной особенностью: заряженное слабое взаимодействие вызывает изменение аромата . Например, нейтрон тяжелее протона (его партнера- нуклона ) и может распадаться на протон, изменяя аромат (тип) одного из его двух нижних кварков на верхний кварк. Ни сильное взаимодействие , ни электромагнетизм не допускают изменения аромата, поэтому это может происходить только путем слабого распада ; без слабого распада свойства кварка, такие как странность и очарование (связанные со странным кварком и очарованным кварком соответственно), также сохранялись бы во всех взаимодействиях.

Все мезоны нестабильны из-за слабого распада. ^[10]^{(стр. 29)}^[c] В процессе, известном как бета-распад , нижний кварк в нейтроне может превратиться в верхний кварк, испуская виртуальный $Вт -$ бозон, который затем распадается на электрон и электронное антинейтрино . ^[10]^{(стр. 28)} Другим примером является электронный захват — распространенный вариант радиоактивного распада , — при котором протон и электрон внутри атома взаимодействуют и преобразуются в нейтрон (верхний кварк преобразуется в нижний кварк), а также испускается электронное нейтрино.

Из-за больших масс W-бозонов, преобразования частиц или распады (например, изменение аромата), которые зависят от слабого взаимодействия, обычно происходят гораздо медленнее, чем преобразования или распады, которые зависят только от сильных или электромагнитных сил. ^[d] Например, нейтральный пион распадается электромагнитно, и поэтому имеет продолжительность жизни всего около 10−16 ^секунд . Напротив, заряженный пион может распадаться только через слабое взаимодействие, и поэтому живет около 10−8 ^секунд , или в сто миллионов раз дольше, чем нейтральный пион. ^[10]^{(стр. 30)} Особенно экстремальным примером является распад свободного нейтрона под действием слабого взаимодействия, который занимает около 15 минут. ^[10]^{(стр. 28)}

Слабый изоспин и слабый гиперзаряд

Все частицы обладают свойством, называемым слабым изоспином (символ $T$ ₃ ), который служит в качестве аддитивного квантового числа , ограничивающего взаимодействие частицы с $Вт \pm$ слабого взаимодействия. Слабый изоспин играет ту же роль в слабом взаимодействии с $Вт \pm$ как электрический заряд в электромагнетизме и цветовой заряд в сильном взаимодействии ; другое число с похожим названием, слабый заряд , обсуждаемое ниже, используется для взаимодействий с $З 0$ . Все левосторонние фермионы имеют слабое значение изоспина ⁠++1/2⁠ или ⁠−+1/2⁠ ; все правые фермионы имеют 0 изоспинов. Например, верхний кварк имеет $T$ ₃ = ⁠++1/2⁠ и нижний кварк имеет $T$ ₃ = ⁠−+1/2⁠ . Кварк никогда не распадается посредством слабого взаимодействия на кварк с тем же $T$ ₃ : Кварки с $T$ ₃ ⁠ ++1/2⁠ распадаются только на кварки с $T$ ₃ ⁠−+1/2⁠ и наоборот.

В любом данном сильном, электромагнитном или слабом взаимодействии слабый изоспин сохраняется : [ ^e] Сумма чисел слабого изоспина частиц, входящих во взаимодействие, равна сумме чисел слабого изоспина частиц, выходящих из этого взаимодействия. Например, (левосторонний) $π +,$ со слабым изоспином +1 обычно распадается на $ν μ$ (при $Т$ ₃ = ⁠++1/2⁠ ) и $μ +$ (как правосторонняя античастица, ⁠++1/2⁠ ). ^[10]^{(стр. 30)}

Для развития электрослабой теории было изобретено еще одно свойство — слабый гиперзаряд , определяемый как

Y_{\text{W}}=2\,(Q-T_{3}),

где $Y$ _W — слабый гиперзаряд частицы с электрическим зарядом $Q$ (в элементарных единицах заряда ) и слабым изоспином $T$ ₃ . Слабый гиперзаряд является генератором компонента U(1) электрослабой калибровочной группы ; в то время как некоторые частицы имеют слабый изоспин , равный нулю, все известные спин- ⁠1/2⁠ частицы имеют ненулевой слабый гиперзаряд.^[f]

Типы взаимодействия

Существует два типа слабого взаимодействия (называемых вершинами ). Первый тип называется « взаимодействием заряженного тока », потому что слабо взаимодействующие фермионы образуют ток с общим электрическим зарядом, отличным от нуля. Второй тип называется « взаимодействием нейтрального тока », потому что слабо взаимодействующие фермионы образуют ток с общим электрическим зарядом, равным нулю. Он отвечает за (редкое) отклонение нейтрино . Два типа взаимодействия следуют разным правилам отбора . Это соглашение об именовании часто неправильно понимается как обозначение электрического заряда $W-$ и $Z-$ бозонов , однако соглашение об именовании предшествовало концепции бозонов-посредников и четко (по крайней мере, в названии) обозначает заряд тока (образованного из фермионов), а не обязательно бозонов. ^[g]

Взаимодействие заряженного тока

В одном типе взаимодействия заряженного тока заряженный лептон (такой как электрон или мюон , имеющий заряд −1) может поглотить $Вт +$ бозон (частица с зарядом +1) и тем самым преобразоваться в соответствующее нейтрино (с зарядом 0), где тип («аромат») нейтрино (электрон $ν e$ , мюон $ν μ$ или тау $ν τ$ ) совпадает с типом лептона во взаимодействии, например:

\mu ^{-}+\mathrm {W} ^{+}\to \nu _{\mu }

Аналогично, кварк нижнего типа ( $d$ , $s$ или $b$ ) с зарядом ⁠−+ 1 /3⁠ ) может быть преобразован в кварк типа up ( $u$ , $c$ или $t$ , с зарядом ⁠++ 2 /3⁠ ), испуская
Вт⁻
бозон или путем поглощения $Вт +$ Бозон. Точнее, кварк нижнего типа становится квантовой суперпозицией кварков верхнего типа: то есть, он имеет возможность стать любым из трех кварков верхнего типа с вероятностями, указанными в таблицах матрицы CKM . Наоборот, кварк верхнего типа может испустить $Вт +$ бозон, или поглотить $Вт -$ бозон, и тем самым преобразоваться в кварк нижнего типа, например:

{\begin{aligned}\mathrm {d} &\to \mathrm {u} +\mathrm {W} ^{-}\\\mathrm {d} +\mathrm {W} ^{+}&\to \mathrm {u} \\\mathrm {c} &\to \mathrm {s} +\mathrm {W} ^{+}\\\mathrm {c} +\mathrm {W} ^{-}&\to \mathrm {s} \end{aligned}}

W-бозон нестабилен, поэтому быстро распадается, имея очень короткое время жизни. Например:

{\begin{aligned}\mathrm {W} ^{-}&\to \mathrm {e} ^{-}+{\bar {\nu }}_{\mathrm {e} }~\\\mathrm {W} ^{+}&\to \mathrm {e} ^{+}+\nu _{\mathrm {e} }~\end{aligned}}

Распад W-бозона на другие продукты может происходить с различной вероятностью. ^[18]

При так называемом бета-распаде нейтрона (см. рисунок выше) нижний кварк внутри нейтрона испускает виртуальный $Вт -$ бозон и таким образом превращается в верхний кварк, превращая нейтрон в протон. Из-за ограниченной энергии, вовлеченной в процесс (т. е. разницы масс нижнего и верхнего кварков), виртуальный $Вт -$ Бозон может переносить только достаточно энергии для образования электрона и электронного антинейтрино – двух наименьших возможных масс среди его предполагаемых продуктов распада. ^[19] На уровне кварков процесс можно представить как:

\mathrm {d} \to \mathrm {u} +\mathrm {e} ^{-}+{\bar {\nu }}_{\mathrm {e} }~

Взаимодействие нейтрального тока

В нейтральных токовых взаимодействиях кварк или лептон (например, электрон или мюон ) испускает или поглощает нейтральный $Z-$ бозон . Например:

\mathrm {e} ^{-}\to \mathrm {e} ^{-}+\mathrm {Z} ^{0}

Нравится $Вт \pm$ бозоны, $З 0$ Бозон также быстро распадается, ^[18] например:

\mathrm {Z} ^{0}\to \mathrm {b} +{\bar {\mathrm {b} }}

В отличие от взаимодействия заряженного тока, правила отбора которого строго ограничены хиральностью, электрическим зарядом и/или слабым изоспином, взаимодействие нейтрального тока $З 0$ Взаимодействие может привести к отклонению любых двух фермионов в стандартной модели: как частиц, так и античастиц, с любым электрическим зарядом и как левой, так и правой хиральностью, хотя сила взаимодействия различается. ^[h]

Квантовое число слабого заряда ( $QW ) играет ту же роль$ _во взаимодействии нейтрального тока с $З 0$ что электрический заряд ( $Q$ , без индекса) делает в электромагнитном взаимодействии : Он количественно определяет векторную часть взаимодействия. Его значение определяется как: ^[21]

Q_{\mathsf {w}}=2\,T_{3}-4\,Q\,\sin ^{2}\theta _{\mathsf {w}}=2\,T_{3}-Q+(1-4\,\sin ^{2}\theta _{\mathsf {w}})\,Q~.

Так как угол смешивания слабый ⁠ ⁠ $\theta _{\mathsf {w}}\approx 29^{\circ }$ , то выражение в скобках ⁠ ⁠ $(1-4\,\sin ^{2}\theta _{\mathsf {w}})\approx 0.060$ , его значение слегка меняется с разницей импульсов (называемой « бегом ») между участвующими частицами. Следовательно

\ Q_{\mathsf {w}}\approx 2\ T_{3}-Q=\operatorname {sgn}(Q)\ {\big (}1-|Q|{\big )}\ ,

поскольку по соглашению ⁠ ⁠ $\operatorname {sgn} T_{3}\equiv \operatorname {sgn} Q$ , и для всех фермионов, участвующих в слабом взаимодействии ⁠ ⁠ $T_{3}=\pm {\tfrac {1}{2}}$ . Слабый заряд заряженных лептонов тогда близок к нулю, поэтому они в основном взаимодействуют с $Z-$ бозоном через аксиальную связь.

Теория электрослабого взаимодействия

Стандартная модель физики элементарных частиц описывает электромагнитное взаимодействие и слабое взаимодействие как два различных аспекта одного электрослабого взаимодействия. Эта теория была разработана около 1968 года Шелдоном Глэшоу , Абдусом Саламом и Стивеном Вайнбергом , и они были удостоены Нобелевской премии по физике 1979 года за свою работу. ^[22] Механизм Хиггса дает объяснение присутствию трех массивных калибровочных бозонов ( $Вт +$ , $Вт -$ , $З 0$ , три носителя слабого взаимодействия) и фотон ( $γ$ , безмассовый калибровочный бозон, переносящий электромагнитное взаимодействие). ^[23]

Согласно электрослабой теории, при очень высоких энергиях Вселенная имеет четыре компонента поля Хиггса , взаимодействия которых осуществляются четырьмя безмассовыми калибровочными бозонами — каждый из которых подобен фотону — образуя сложный скалярный дублет поля Хиггса. Аналогично, существует четыре безмассовых электрослабых бозона. Однако при низких энергиях эта калибровочная симметрия спонтанно нарушается до симметрии $U(1)$ электромагнетизма, поскольку одно из полей Хиггса приобретает вакуумное ожидание . Наивно можно было бы ожидать, что нарушение симметрии приведет к появлению трех безмассовых бозонов , но вместо этого эти «дополнительные» три бозона Хиггса включаются в три слабых бозона, которые затем приобретают массу через механизм Хиггса . Эти три составных бозона являются $Вт +$ , $Вт -$ , и $З 0$ бозоны, которые фактически наблюдаются в слабом взаимодействии. Четвертый электрослабый калибровочный бозон — это фотон ( $γ$ ) электромагнетизма, который не взаимодействует ни с одним из полей Хиггса и поэтому остается безмассовым. ^[23]

Эта теория сделала ряд предсказаний, включая предсказание масс $З$ и $Вт$ бозоны до их открытия и обнаружения в 1983 году.

4 июля 2012 года экспериментальные группы CMS и ATLAS на Большом адронном коллайдере независимо друг от друга объявили, что они подтвердили официальное открытие ранее неизвестного бозона с массой от 125 до127 ГэВ/ c ² , поведение которого до сих пор было «согласовано» с бозоном Хиггса, при этом было добавлено осторожное замечание о том, что необходимы дополнительные данные и анализ, прежде чем положительно идентифицировать новый бозон как бозон Хиггса некоторого типа. К 14 марта 2013 года существование бозона Хиггса было предварительно подтверждено. ^[24]

В спекулятивном случае, когда масштаб нарушения электрослабой симметрии был бы понижен, ненарушенное взаимодействие $SU(2)$ в конечном итоге стало бы удерживающим . Альтернативные модели, где $SU(2)$ становится удерживающим выше этого масштаба, кажутся количественно похожими на Стандартную модель при более низких энергиях, но кардинально отличаются выше нарушения симметрии. ^[25]

Нарушение симметрии

Долгое время считалось, что законы природы остаются неизменными при зеркальном отражении . Ожидалось, что результаты эксперимента, наблюдаемого через зеркало, будут идентичны результатам отдельно сконструированной, зеркально отраженной копии экспериментального аппарата, наблюдаемого через зеркало. Этот так называемый закон сохранения четности , как было известно, соблюдался классической гравитацией , электромагнетизмом и сильным взаимодействием ; предполагалось, что это универсальный закон. ^[26] Однако в середине 1950-х годов Чэнь-Нин Ян и Цунг-Дао Ли предположили, что слабое взаимодействие может нарушать этот закон. Цзянь Сюн У и его коллеги в 1957 году обнаружили, что слабое взаимодействие нарушает четность, за что Ян и Ли получили Нобелевскую премию по физике 1957 года . ^[27]

Хотя слабое взаимодействие когда-то описывалось теорией Ферми , открытие нарушения четности и теории перенормировки показало, что необходим новый подход. В 1957 году Роберт Маршак и Джордж Сударшан , а несколько позже Ричард Фейнман и Мюррей Гелл-Манн предложили V − A ( вектор минус аксиальный вектор или левосторонний) лагранжиан для слабых взаимодействий. В этой теории слабое взаимодействие действует только на левосторонние частицы (и правосторонние античастицы). Поскольку зеркальное отражение левосторонней частицы является правосторонним, это объясняет максимальное нарушение четности. Теория V − A была разработана до открытия Z-бозона, поэтому она не включала правосторонние поля, которые входят во взаимодействие нейтрального тока.

Однако эта теория допускала сохранение сложной симметрии CP . CP объединяет четность P (переключение слева направо) с зарядовым сопряжением C (переключение частиц с античастицами). Физики снова были удивлены, когда в 1964 году Джеймс Кронин и Вал Фитч представили четкие доказательства в распадах каонов , что CP- симметрия также может быть нарушена, что принесло им Нобелевскую премию по физике 1980 года . ^[28] В 1973 году Макото Кобаяши и Тосихидэ Маскава показали, что нарушение CP в слабом взаимодействии требует более двух поколений частиц, ^[29] эффективно предсказав существование тогда неизвестного третьего поколения. Это открытие принесло им половину Нобелевской премии по физике 2008 года. ^[30]

В отличие от нарушения четности, нарушение CP происходит только в редких случаях. Несмотря на его ограниченное возникновение в современных условиях, широко распространено мнение, что оно является причиной того, что во Вселенной гораздо больше материи, чем антиматерии , и, таким образом, образует одно из трех условий бариогенезиса Андрея Сахарова . ^[31]

Смотрите также

Вселенная без слабых взаимодействий – постулат о том, что слабые взаимодействия не являются антропно необходимыми
Гравитация
Сильное взаимодействие
Электромагнетизм

Сноски

^ Из-за уникальной способности изменять аромат частиц анализ слабого взаимодействия иногда называют квантовой динамикой ароматов , по аналогии с названием квантовая хромодинамика, иногда используемым для сильного взаимодействия .
^ Сравните с радиусом заряда протона 8,3×10−16 ^м ~ 0,83 Фм.
^ Нейтральный пион ( $π 0$ ), однако распадается электромагнитно, а несколько других мезонов (когда это позволяют их квантовые числа) в основном распадаются посредством сильного взаимодействия .
^ Ярким и, возможно, уникальным исключением из этого правила является распад верхнего кварка , масса которого превышает объединенную массу нижнего кварка и $Вт +$ бозон, в который он распадается, поэтому у него нет энергетических ограничений, замедляющих его переход. Его уникальная скорость распада слабым взаимодействием намного выше скорости, с которой сильное взаимодействие (или « цветная сила ») может связать его с другими кварками.
^ Только взаимодействия с бозоном Хиггса нарушают закон сохранения слабого изоспина и, по-видимому, всегда делают это максимально: ${\bigl |}\Delta T_{3}{\bigr |}={\tfrac {1}{2}}\ .$
^ Некоторые гипотетические фермионы, такие как стерильные нейтрино , имели бы нулевой слабый гиперзаряд – фактически, никаких калибровочных зарядов любого известного вида. Существуют ли такие частицы на самом деле, является активной областью исследований.
^ Обмен виртуальным $W-$ бозоном можно с равным успехом рассматривать как (скажем) испускание $W$ ⁺ или поглощение $W$ ⁻ ; то есть, для времени на вертикальной оси координат, как $W$ ⁺ слева направо или, что эквивалентно, как $W$ ⁻ справа налево.
^ Единственные фермионы, которые $З 0$ не взаимодействует вообще, являются гипотетические « стерильные» нейтрино : левохиральные антинейтрино и правохиральные нейтрино. Они называются «стерильными», потому что не взаимодействуют ни с одной частицей Стандартной модели, за исключением, возможно, бозона Хиггса . Пока они остаются исключительно гипотезой: по состоянию на октябрь 2021 года не известно, что такие нейтрино существуют на самом деле.
« MicroBooNE провел очень всестороннее исследование с помощью множества типов взаимодействий и множества методов анализа и реконструкции», — говорит сопредседатель Бонни Флеминг из Йельского университета. «Они все говорят нам одно и то же, и это дает нам очень высокую уверенность в наших результатах, что мы не видим и намека на стерильное нейтрино». ^[20]
... "Стерильные нейтрино масштаба эВ больше не кажутся экспериментально обоснованными и никогда не решали никаких нерешенных проблем Стандартной модели", - говорит теоретик Михаил Шапошников из EPFL. "Но стерильные нейтрино масштаба ГэВ-кэВ - так называемые майорановские фермионы - хорошо обоснованы теоретически и не противоречат ни одному из существующих экспериментов". ^[20]

Ссылки

^ Гриффитс, Дэвид (2009). Введение в элементарные частицы . С. 59–60. ISBN 978-3-527-40601-2.
↑ Швингер, Джулиан (1 ноября 1957 г.). «Теория фундаментальных взаимодействий». Annals of Physics . 2 (5): 407–434. Bibcode : 1957AnPhy...2..407S. doi : 10.1016/0003-4916(57)90015-5. ISSN 0003-4916.
^ ab Nave, CR. «Fundamental Forces - The Weak Force». Georgia State University. Архивировано из оригинала 2 апреля 2023 г. Получено 12 июля 2023 г.
^ "Нобелевская премия по физике 1979 года". NobelPrize.org (пресс-релиз). Nobel Media . Получено 22 марта 2011 г.
^ Ферми, Энрико (1934). "Versuch einer Theorie der β-Strahlen. I" [Поиски теории бета-распада]. Zeitschrift für Physik A (на немецком языке). 88 (3–4): 161–177. Бибкод : 1934ZPhy...88..161F. дои : 10.1007/BF01351864. S2CID 125763380.
^ Уилсон, Фред Л. (декабрь 1968 г.). «Теория бета-распада Ферми». American Journal of Physics . 36 (12): 1150–1160. Bibcode : 1968AmJPh..36.1150W. doi : 10.1119/1.1974382.
^ "Нобелевская премия по физике". NobelPrize.org . Nobel Media. 1957 . Получено 26 февраля 2011 .
^ "Стивен Вайнберг, слабые взаимодействия и электромагнитные взаимодействия". Архивировано из оригинала 9 августа 2016 года.
^ "Нобелевская премия по физике". Нобелевская премия (пресс-релиз). 1979. Архивировано из оригинала 6 июля 2014 года.
^ abcdef Cottingham, WN; Greenwood, DA (2001) [1986]. Введение в ядерную физику (2-е изд.). Cambridge University Press. стр. 30. ISBN 978-0-521-65733-4.
^ Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных по частицам ) (2006). "Обзор физики частиц: кварки" (PDF) . Журнал физики G. 33 ( 1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode : 2006JPhG...33....1Y. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001.
^ Уоткинс, Питер (1986). История W и Z. Кембридж: Cambridge University Press. стр. 70. ISBN 978-0-521-31875-4.
^ ab "Константы связи для фундаментальных сил". HyperPhysics . Georgia State University . Получено 2 марта 2011 г.
^ ab Christman, J. (2001). "Слабое взаимодействие" (PDF) . Physnet . Университет штата Мичиган . Архивировано из оригинала (PDF) 20 июля 2011 г.
^ "Electroweak". Приключение частиц . Группа данных частиц . Получено 3 марта 2011 г.
^ Грейнер, Вальтер; Мюллер, Берндт (2009). Калибровочная теория слабых взаимодействий. Springer. стр. 2. ISBN 978-3-540-87842-1.
^ Baez, John C. ; Huerta, John (2010). «Алгебра теорий великого объединения». Бюллетень Американского математического общества . 0904 (3): 483–552. arXiv : 0904.1556 . Bibcode :2009arXiv0904.1556B. doi :10.1090/s0273-0979-10-01294-2. S2CID 2941843 . Получено 15 октября 2013 г. .
^ ab Nakamura, K.; et al. ( Particle Data Group ) (2010). "Калибровочные и бозоны Хиггса" (PDF) . Journal of Physics G. 37 ( 7A): 075021. Bibcode : 2010JPhG...37g5021N. doi : 10.1088/0954-3899/37/7a/075021.
^ Накамура, К. и др. ( Particle Data Group ) (2010). " n " (PDF) . Journal of Physics G. 37 ( 7A): 7. Bibcode : 2010JPhG...37g5021N. doi : 10.1088/0954-3899/37/7a/075021.
^ ab Rayner, Mark (28 октября 2021 г.). «MicroBooNE не видит никаких намеков на стерильное нейтрино». CERN Courier . Получено 9 ноября 2021 г.
^ Dzuba, VA; Berengut, JC; Flambaum, VV; Roberts, B. (2012). «Возвращаясь к несохранению четности в цезии». Physical Review Letters . 109 (20): 203003. arXiv : 1207.5864 . Bibcode : 2012PhRvL.109t3003D. doi : 10.1103/PhysRevLett.109.203003. PMID 23215482. S2CID 27741778.
^ "Нобелевская премия по физике 1979 года". NobelPrize.org . Nobel Media . Получено 26 февраля 2011 г. .
^ ab C. Amsler et al. ( Particle Data Group ) (2008). "Обзор физики элементарных частиц – бозоны Хиггса: теория и поиски" (PDF) . Physics Letters B. 667 ( 1): 1–6. Bibcode : 2008PhLB..667....1A. doi : 10.1016/j.physletb.2008.07.018. hdl : 1854/LU-685594 . S2CID 227119789.
^ "Новые результаты указывают на то, что новая частица — это бозон Хиггса". home.web.cern.ch . CERN . Март 2013 . Получено 20 сентября 2013 .
^ Клодсон, М.; Фархи, Э.; Джаффе, Р.Л. (1 августа 1986 г.). «Сильно связанная стандартная модель». Physical Review D. 34 ( 3): 873–887. Bibcode : 1986PhRvD..34..873C. doi : 10.1103/PhysRevD.34.873. PMID 9957220.
^ Кэри, Чарльз В. (2006). "Ли, Цунг-Дао". Американские ученые . Факты о File Inc. стр. 225. ISBN 9781438108070– через Google Книги.
^ "Нобелевская премия по физике". NobelPrize.org . Nobel Media. 1957 . Получено 26 февраля 2011 .
^ "Нобелевская премия по физике". NobelPrize.org . Nobel Media. 1980 . Получено 26 февраля 2011 .
^ Кобаяши, М.; Маскава, Т. (1973). «CP-нарушение в перенормируемой теории слабого взаимодействия» (PDF) . Progress of Theoretical Physics . 49 (2): 652–657. Bibcode :1973PThPh..49..652K. doi : 10.1143/PTP.49.652 . hdl :2433/66179.
^ "Нобелевская премия по физике". NobelPrize.org . Nobel Media. 2008 . Получено 17 марта 2011 .
^ Лангакер, Пол (2001) [1989]. «CP-нарушение и космология». В Jarlskog, Cecilia (ред.). CP-нарушение. Лондон, River Edge : World Scientific Publishing Co. стр. 552. ISBN 9789971505615– через Google Книги.

Источники

Технический

Грейнер, В .; Мюллер, Б. (2000). Калибровочная теория слабых взаимодействий . Springer. ISBN 3-540-67672-4.
Coughlan, GD; Dodd, JE; Gripaios, BM (2006). Идеи физики элементарных частиц: Введение для ученых (3-е изд.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-67775-2.
Cottingham, WN; Greenwood, DA (2001) [1986]. Введение в ядерную физику (2-е изд.). Cambridge University Press. стр. 30. ISBN 978-0-521-65733-4.
Гриффитс, DJ (1987). Введение в элементарные частицы . John Wiley & Sons. ISBN 0-471-60386-4.
Кейн, Г. Л. (1987). Современная физика элементарных частиц . Книги Perseus . ISBN 0-201-11749-5.
Перкинс, Д. Х. (2000). Введение в физику высоких энергий . Cambridge University Press. ISBN 0-521-62196-8.

Для широкого круга читателей

Эртер, Р. (2006). Теория почти всего: Стандартная модель, невоспетый триумф современной физики . Plume . ISBN 978-0-13-236678-6.
Шумм, BA (2004). Глубокие вещи: захватывающая красота физики элементарных частиц . Johns Hopkins University Press . ISBN 0-8018-7971-X.

Внешние ссылки

В Викицитатнике есть цитаты, связанные со слабым взаимодействием .

Гарри Чунг, Слабое взаимодействие @Fermilab
Фундаментальные силы @Hyperphysics, Университет штата Джорджия.
Брайан Коберлейн, Что такое слабое взаимодействие?