電弱相互作用

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電弱相互作用(でんじゃくそうごさよう、: electroweak interaction[1])とは、物理学において、電磁気力弱い相互作用を統一した相互作用である。この理論電弱統一理論という。質量のない粒子に質量を与えるため、ヒッグス機構が考案された。

内容[編集]

数学的には、電弱相互作用はゲージ群 SU(2)×U(1) で統一される。対応するゲージボソンは電磁相互作用の光子と、弱い相互作用のウィークボソン(WボソンとZボソン)である。標準模型において、ヒッグス機構によって SU(2)×U(1)Y から電磁相互作用の U(1)EM自発的に破れ、ウィークボソンは質量を獲得する。

添字は異なる U(1) であることを表しており、U(1)EM生成子は Q=T3+Y で表される。Y は U(1)Y の生成子(ウィークハイパーチャージと呼ばれる)で、T3 は SU(2) の生成子(ウィークアイソスピンと呼ばれる)の内の1つである。

ゲージ群 SU(2) U(1)Y U(1)EM
生成子 Ta (a=1,2,3) Y Q
ゲージボソン W^a_\mu (a=1,2,3) B_\mu A_\mu
結合定数 g g' e

理論に含まれるパラメータは

なお、2つのゲージ結合定数の比を tanθw=g'/g としたとき、θwワインバーグ角と呼ぶ。また、 e=g sinθw は電磁相互作用の結合定数(即ち素電荷)である。

脚注[編集]

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関連項目[編集]