Слабый изоспин - NiNa.Az

Слабый изоспин в теоретической физике соответствует идее изоспина для сильного взаимодействия, но применённой для слабого взаимодействия. Обычно обозначается T или I^W.

Лептоны не подвержены сильному взаимодействию и поэтому не имеют определённого изоспина. Но в то время как изоспин создаёт адронные мультиплеты частиц, которые неразличимы при сильном взаимодействии, все элементарные фермионы можно сгруппировать в мультиплеты, которые будут вести себя так же при слабом взаимодействии. Например, при распаде кварков кварки с зарядом ±⅔ (u, c, t) всегда порождают кварки с зарядом ∓⅓ (d, s, b) и наоборот. С другой стороны, кварк при распаде никогда не превращается в кварк того же типа. Нечто похожее происходит и с лептонами, которых можно поделить на две группы: заряженные лептоны и нейтрино.

Итак, фундаментальные фермионы группируются в пары частиц, которые одинаково ведут себя при слабом взаимодействии и отличаются от других пар своими массами (то есть принадлежат различным поколениям материи). Это значит, что все фундаментальные фермионы (и на самом деле все фермионы) имеют слабый изоспин T = 1/2.

Как и в случае изоспина, члены одной пары отличаются друг от друга третьей компонентой слабого изоспина (T_z). Фермионы типа «u» (u, c, t кварки и нейтрино) имеют T_z = +1/2, а фермионы типа «d» (d, s, b кварки и заряженные лептоны) имеют T_z = −1/2.

Также существует закон сохранения слабого изоспина: при любом слабом взаимодействии слабый изоспин сохраняется.

Слабый изоспин и W-бозоны

Со спином связана . Это подразумевает, что W-бозоны имеют T = 1 с тремя различными значениями T_z.

• Бозон W⁺ (T_z = +1) регулирует переходы {(T_z = +½) → (T_z = −½)},
• Бозон W⁻ (T_z = −1) испускается при переходах {(T_z = −½) → (T_z = +½)}.
• Калибровочный бозон W⁰ (T_z = 0) регулировал бы переходы, в которых не меняется ни T_z, ни заряд. (Однако бозон W⁰ смешивается с электромагнитным калибровочным бозоном В, и вместо W⁰ мы видим бозон Z, а вместо B мы наблюдаем фотон).

См. также

• Слабый гиперзаряд