Калибровочный бозон
-
Определение и роль калибровочных бозонов
- Калибровочные бозоны — это элементарные частицы, которые переносят взаимодействия между фермионами.
- Они взаимодействуют через обмен виртуальными частицами и имеют спин равный 1.
-
Примеры калибровочных бозонов
- Фотоны, W- и Z-бозоны, а также глюоны являются калибровочными бозонами.
- Бозон Хиггса имеет спин 0, а гравитон — спин 2.
-
Стандартная модель и калибровочные бозоны
- Стандартная модель включает четыре типа калибровочных бозонов: фотоны для электромагнитного взаимодействия, W- и Z-бозоны для слабого взаимодействия и глюоны для сильного взаимодействия.
- Изолированные глюоны не существуют из-за их зарядов и ограничений цвета.
-
Множественность и калибровочные поля
- В квантовой теории калибровочные бозоны являются квантами калибровочных полей, и их число равно числу генераторов калибровочного поля.
- В квантовой электродинамике существует только один калибровочный бозон — фотон, в то время как в квантовой хромодинамике восемь глюонов соответствуют восьми генераторам SU(3).
-
Массивные калибровочные бозоны и механизм Хиггса
- Калибровочные бозоны должны быть безмассовыми для сохранения калибровочной симметрии.
- Эксперименты показывают, что слабое и сильное взаимодействия имеют малый радиус действия, что требует теоретического осмысления.
- W- и Z-бозоны приобретают массу через механизм Хиггса, связанный с полем Хиггса и нарушением симметрии.
-
Теории за пределами стандартной модели
- Модель Джорджи-Глэшоу предсказывает существование дополнительных калибровочных бозонов, нарушающих закон сохранения барионного числа.
- Эксперименты не обнаружили доказательств существования X и Y-бозонов.
-
Гравитоны и гипотетические W’ и Z’-бозоны
- Гравитоны могут быть калибровочными бозонами, но их существование не подтверждено экспериментально.
- W’ и Z’-бозоны — это гипотетические бозоны, связанные с новыми калибровочными полями.
Полный текст статьи: