Проміжні підсумки Німецькі війська підійшли на відстань менш як сто кілометрів від столиці Радянського Союзу. Під їх володарюванням вже була територія, на якій проживали 65 мільйонів жителів СРСР. У німецьких таборах вже було три мільйони радянських полонених. Полковник

Б.3. Векторні читання та запис

4.6.5 Векторні параметри

4.6.5 Векторні параметри Якщо в якості параметра функції використовується вектор, то передається вказівник на його перший елемент. Наприклад: int strlen (const char *); void f () (* char v = "a vector" strlen (v); strlen ("Nicholas"); *); Інакше кажучи, при передачі як параметр параметр типу T перетворюється до T*.

6.1.10. Створюємо векторні зображення

6.1.10. Створюємо векторні зображення Для виконання завдання нам знадобиться матеріал розд. 5.1.10 і 5.1.11. Завдання № 1 Намалювати будинок, використовуючи інструменти векторної графіки, взявши за зразок рис. 6.10. Завдання знаходиться на першій сторінці документа у файлі: /pages/tasks/6.

ПРОМІЖНІ ВЕКТОРНІ БОЗОНИ

ПРОМІЖНІ ВЕКТОРНІ БОЗОНИ

Група векторних важких ч-ц, що переносять слабку взаємодію, в к-рую входять дві заряджені ч-ци (W+, W-) з масою = 80 ГеВ і одна нейтральна (Z °) з масою = 90 ГеВ. Відкрито у 1983 у ЦЕРНі. (Див. СЛАБЕ ВЗАЄМОДІЯ).

1983 .

ПРОМІЖНІ ВЕКТОРНІ БОЗОНИ

- векторні частинки, слабка взаємодія. зарядженими струмамиі нейтральними тиками

еі - е), SU(2)x U

Кут Вайнберга :

Маса () та ширина зарядж. W-бозона рівні відповідно 80,60,4 ГеВ та 2,250,14 ГеВ, маса та ширина нейтрального -бозона рівні 91,1610,031 ГеВ та 2,5340,027 ГеВ. Заряд. W-бозон у 70% випадків розпадається в адронні стани, у 30% - у лептонні стани, та (відносна ймовірність кожної лептонної моди дорівнює 10%). Z°-бозон розпадається в адронні стани в 71% випадків, його лептонні моди розпаду та їх відносні ймовірності рівні відповідно: (3,2%), (3,36%), (3,33%) та

(19,2%). М. В. Терент'єв.

Фізична енциклопедія. У 5-ти томах. - М: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. Прохоров. 1988 .

Фізичний енциклопедичний словник. - М: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. Прохоров. 1983 .

ПРОМІЖНІ ВЕКТОРНІ БОЗОНИ ПРОМІЖНІ ВЕКТОРНІ БОЗОНИ частинки W+, Z0 з масами порядку 80 і 90 ГеВ, за рахунок обміну якими здійснюється слабка взаємодія. Експериментально відкриті у 1983. Природознавство. Енциклопедичний словник.

КАЛІБРУВАЛЬНА СИМЕТРІЯ КАЛІБРУВАЛЬНА СИММЕТРІЯ КАЛІБРУВАЛЬНА СИММЕТРИЯ загальне назв. класу внутр. симетрії ур-ний теорії поля (тобто симетрії, пов'язаних зі св-вами елем. ч-ц, а не зі св-вами простору-часу), що характеризуються параметрами, що залежать від точки простору-

КВАНТОВА ТЕОРІЯ ПОЛЯ КВАНТОВА ТЕОРІЯ ПОЛЯ КВАНТОВА ТЕОРІЯ ПОЛЯ (КТП), релятивістська квант. теорія фіз. систем із нескінченним числом ступенів свободи. Приклад такої системи – ел.-магн. поле, для повного опису якого в будь-який момент часу потрібно завдання напруженостей

СУПЕРСИМЕТРІЯ СУПЕРСИМЕТРІЯ СУПЕРСИМЕТРІЯ (Фермі-Бозе симетрія), симетрія, що зв'язує поля, кванти яких брало мають цілий число. спином (явл. бозонами), з полями, кванти яких брало мають напівцілий спин (явл. ферміонами). Поля, що перетворюються при перетвореннях С. один че

ПРОМІЖНІ ВЕКТОРНІ БОЗОНИ

- векторні частинки,рахунок обміну к-рыми здійснюється слабка взаємодія.Вони зв. "проміжними" з історич. причин, оскільки їх існування було передбачено теоретично задовго до їх прямого виявлення як реальних частинок (1983), а саме, локальна чотириферміонна взаємодія між зарядженими струмамиі нейтральними тикамипредставлялося як наслідок "проміжного" обміну віртуальними частинками [на рис. в ка-

Як приклад показано, як зазначений обмін здійснюється в розсіювання нейтрино на електроні

]. Ці бозони є проміжними у тому сенсі, як і фотон (g) у розсіянні заряд. частинок. Обмін векторними бозонами (електрич. заряд відповідно + еі - е),(електрич. заряд 0) і g здійснює зв'язок між струмами в єдиній теорії електрослабкої взаємодії,заснованої на групі симетрії SU(2)x U(l). У цій теорії маси (маси

і рівні) і -бозонів обчислюються теоретично і виражаються через константу Фермі та Кут Вайнберга :

де a = 1/137 - стала тонкою структурою. Кут Вайнберга і маси вимірюються в незалежних

експериментах, тому справедливість наведених співвідношень із відсотковою похибкою є дуже важливим аргументом на користь теорії електрослабкої взаємодії.

Бурхливий розвиток фізики елементарних частинок останніх років суттєво змінив наші уявлення не тільки про адрони, а й про лептони, тобто частинки, що володіють лише слабкою та електромагнітною (заряджені лептонами) взаємодіями. Крім двох пар лептонів, відомих раніше (електрони та електронні нейтрино і мюони та мюонні нейтрино - див. §§ 231, 233, 234), було відкрито ще один важкий заряджений лептон, який отримав назву тау-лептон (). Разом з т-лептоном, мабуть, має існувати ще одне нейтрино-так зване тау-нейтрино (). Щоправда, це останнє поки що не спостерігалося в прямих експериментах. Тау-нейтрино можуть з'являтися, наприклад, при розпаді тау-лептонів або вилітати разом з тау-лептонами в розпадах більш важких частинок.

У кожного лептону існує відповідна античастка – антилептон. Численні досліди показали, що до відстаней порядку лептони і анти-лептони поводяться як елементарні «точкові» об'єкти. Саме лептони разом із кварками і є, як сьогодні думають, істинно елементарні, або фундаментальні частинки (див. табл. 14).

Всі процеси утворення і розпаду лептонів (про деякі з них говорилося раніше - див. § 233) можуть бути пояснені, якщо вважати, що у лептонів також є певні квантові числа, що зберігаються, звані «лептонними зарядами» і нагадують баріонний заряд.

Зараз відомо три типи таких лептонних зарядів - електронний (), мюонний () та тау-лептонний ():

1) у електронів та електронних нейтрино, електронний лептонний заряд, у їх античасток, у всіх інших частинок;

2) у мюонів та мюонних нейтрино мюонний лептонний заряд дорівнює , у відповідних антилептонів , у решти частинок ;

3) у тау-лептону та тау-нейтрино; у антитау-лептонів ; у всіх інших частинок.

У всіх досліджених досі процесах усі три лептонні заряди зберігаються. Як вправи читачам пропонується за допомогою уявлення про лептонні заряди, що зберігаються, показати, що розпади (233.1), (233.2) і реакції (233.3), (233.4) можуть відбуватися в природі, а такі процеси, як , виявляються забороненими. Дійсно, ці та інші переходи, що порушують закони збереження лептонних зарядів, ніколи не спостерігалися в жодному з численних пошукових експериментів. Баріонні заряди і кваркові аромати у лептонів відсутні, т. е. відповідні квантові числа дорівнюють нулю. Це з тим, що лептони взагалі беруть участь у сильних взаємодіях.

У табл. 14 ми помістили ті частинки, які сьогодні вважаються істинно елементарними. Адрони до неї не входять, тому що їх складна внутрішня будова встановлена ​​цілком надійно, і доведено, що саме кварки, «склеєні» обміном глюонів, є структурними елементами, з яких складаються адрони. Однак цю таблицю треба доповнити іншими елементарними частинками. Це насамперед фотони – кванти електромагнітного поля, які здійснюють електромагнітні взаємодії між зарядженими частинками. Сюди ми помістили глюони, які здійснюють взаємодії між кварками і разом із кварками засуджені до «довічного ув'язнення» всередині адронів.

Дуже важливу роль у фізиці елементарних частинок відіграють слабкі взаємодії. Як уже зазначалося, це єдина взаємодія в природі, яка може змінювати індивідуальність фундаментальних частинок - лептонів і кварків - і викликати взаємне перетворення між такими частинками (підкоряючись, однак, законам збереження баріонного і лептонних зарядів). Давно вже обговорювалося питання про те, який механізм дії слабких сил. Висловлювалися припущення, що це сили обумовлені обміном особливими квантами поля слабких взаємодій, які отримали назву проміжних бозонів. На відміну від глюонів, проміжні бозони, як і фотони, повинні існувати у вільному стані. Теорія дозволила передбачити існування трьох таких проміжних бозонів: - та -часток. І ось, нарешті, у 1982-1983 pp. проміжні бозони були виявлені, і це відкриття стало справжньою сенсацією.

Проміжні бозони були зареєстровані в найскладніших дослідах на прискорювачі-накопичувачі із зустрічними протон-антипротонними пучками, при енергії кожного з пучків, що зіштовхуються (зараз ця енергія збільшена вже до ). Це найвища енергія, одержана штучним шляхом. Загальний вигляд однієї з двох величезних установок, на яких було зроблено це чудове відкриття, показано на рис. 422, але в рис. 425 наведено знімок з дисплея ЕОМ, на якому зареєстровано подію освіти та розпаду проміжного бозону.

Маси проміжних бозонів виявилися дуже великими – вони майже у 100 разів перевищують масу нуклонів (див. табл. 14). Це найважчі частки, створені в лабораторії.

Відкриття проміжних бозонів завершило дуже важливий цикл досліджень, який показав, що слабкі та електромагнітні сили, незважаючи на свою відмінність, тісно пов'язані між собою і по суті виявляються проявами однієї і тієї ж взаємодії, що отримала назву електрослабого. В даний час робляться посилені спроби встановити зв'язки між електрослабкою взаємодією та сильною, а надалі навіть спробувати зрозуміти єдину природу всіх чотирьох типів сил, які існують у природі – сильних, електромагнітних, слабких та гравітаційних.

Рис. 425. Утворення та розпад проміжних бозонів. Показано знімок з дисплея ЕОМ, на якому оброблялися події, зареєстровані на установці (рис. 422). Пучки протонів та антипротонів спрямовані по осі циліндричної газорозрядної камери установки, схематично зображеної на дисплеї. Показано подію-взаємодії, в якій утворюється важкий проміжний бозон. На знімку зареєстровано подію (інші частки). Спостерігається розпад: мюон – це майже поперечний трек із великим імпульсом. Нейтрино вилітає у протилежному напрямку. Воно не може спостерігатися безпосередньо, але ідентифікується за кінематикою події, оскільки забирає великий імпульс.

Уявлення про єдність сильних, електромагнітних і слабких взаємодій вступає в протиріччя з поділом фундаментальних частинок на кварки, що мають сильні взаємодії, і лептони, які такими взаємодіями не мають. Про деяку спільність кварків і лептонів, можливо, говорить їхнє розбиття на групи, що мають подібну структуру. Як очевидно з табл. 14, можна говорити про три такі групи, або, як їх називають, поколіннях, фундаментальних частинок: легкі -, -кварки і легкі лептони, утворюють перше таке покоління; більш важкі і кварки разом з мюонами і мюонними нейтрино становлять друге покоління; і, нарешті, найважчі кварки (і) та лептони () входять до складу третього покоління. Очевидно, мають існувати якісь процеси, у яких кварки перетворюються на лептони, а різні типи лептонів () також відчувають взаємні перетворення. Пошуки таких явищ, у яких, хоч і з дуже малою ймовірністю, але все ж таки має місце незбереження баріонного та лептонних зарядів, становлять величезний інтерес для сучасної науки. Наприклад, зараз у багатьох лабораторіях світу інтенсивно ведуться пошуки розпадів протонів більш легкі частки ( тощо. буд.). Через велику масу протона в таких розпадах має виділятися значна енергія.

Пошуки розпаду протонів проводяться на складних установках із великими «чутливими обсягами» речовини. Термін «чутливий обсяг» означає, що якщо якийсь нуклон у цьому обсязі розпадається на легкі частинки, такий розпад буде зареєстрований. Чутливі обсяги існуючих установок, що будуються зараз, містять у собі нуклони, а експозиції на цих установках тривають роками. Для захисту від космічного випромінювання установки розміщуються у підземних лабораторіях на великій глибині. Поки що не вдалося надійно зареєструвати розпад протона. Декілька знайдених подій - «кандидатів у протонні розпади» - можуть бути пояснені фоновими процесами. У цих дослідах встановлено, що протон, якщо він і не є абсолютно стабільним, має величезний час життя. років. Це означає, наприклад, що в людині за все життя з великою ймовірністю не розпадається жоден протон. Масштаб життя протона виявляється величезним навіть у порівнянні з часом життя Всесвіту (років).

W − , Z мають

Проміжні бозони

Проміжні бозони W + ,

слабкий заряд – джерело поля,

переносниками якого є. Щодо цього вони аналогічні глюонам, що мають кольоровий заряд. Тому проміжні бозони самі здатні породжувати інші проміжні бозони та розсіюватися один на одному.

Число поколінь

фундаментальних

ферміонів

Резонансна крива розпаду Z-бозону з утворенням адронів показує, що число поколінь кварків і лептонів N = 3.

Число поколінь фундаментальних

ферміонів

Прецизійні вимірювання часу життя Z-бозону були виконані в e+e-зіткненнях. Час життя Z-бозону ≈ 10− 25 с, тому його можна спостерігати тільки після розпаду на

інші частки. Z -бозони розпадаються на кварк-

антикваркові (q q ) пари за участю всіх кварків, крімt,

і пари лептон-антилептон усіх поколінь:

е +Z → μ + τ +

Е − ,

+ μ − ,

+ τ − .

ν е+ ν е,

Z → μ+ ν μ, ν τ+ ν τ.

Z-бозон спостерігається у вигляді резонансу залежно від числа

розпадів Z-бозону від енергії зіткнення + е − .

Максимум числа розпадів посідає енергію E e + + E e − = m Z c 2 ≈ 91 ГеВ. Ширина резонансу пов'язана з його

часом життя τ співвідношенням

Γ τ ≈.

Канали розпаду характеризуються шириною Γ hadron ,Γ е μτ ,

Γ neutrino. Повна ширина розпаду Z-бозону Z:

Γ Z = Γ hadron+ Γ е μτ + Γ neutrino.

Перетин процесу е + е − → Z → адрони:

Число поколінь фундаментальних ферміонів

Повний переріз утворення Z-бозону σ повний (e+ e- → Z)

є сумою перерізів трьох процесів

σ повний (e+ e- → Z) = σ повний (e+ e- → Z→ адрони) + +σ повний (e+ e- → Z→ заряджені лептони) +

+ σ повний (e+ e- → Z → нейтрино).

Ширина резонансу та величина перерізу в максимумі пов'язані з числом різних типів нейтрино, на які розпадається Z-бозон. У разі збільшення числа типів нейтрино, тобто. кількості поколінь, резонансна ширина розпаду Z-бозону збільшується, а величина перерізу максимум зменшується. Таким чином, число типів нейтрино визначається за двома незалежними параметрами – величиною перерізу в максимумі та ширині резонансної кривої e+ e– анігіляції в Z-бозон.

З експерименту було отримано таку оцінку числа можливих типів нейтрино n

n=2.982±0.013.

Цей результат узгоджується з даними про кількість поколінь фундаментальних ферміонів, незалежно від аналізу поширеності водню і гелію у Всесвіті. Так як число типів нейтрино робить істотний внесок у щільність енергії і швидкості охолодження Всесвіту після Великого вибуху, воно визначає співвідношення між кількістю нейтронів і протонів, що утворюються в момент дозоряного нуклеосинтезу і, отже, співвідношення між кількістю ядер 4 He і 1 H, що утворюються в перші хвилини еволюції Всесвіту. Співвідношення кількості ізотопів4 He/1 H ~ 0.1 говорить про те, що число легких типів нейтрино може бути два або три і суперечить наявності чотирьох і більше типів нейтрино.

Константи

взаємодій

Константа

електромагнітного

взаємодії

Константа слабкого

взаємодії

У початковій теорії слабке взаємодія описувалося як чотириферміонного точкового перетворення частинок (ліворуч). Сучасне уявлення слабкої взаємодії пов'язані з переносниками взаємодії W і Z бозонами (праворуч).

Слабка взаємодія на початковому етапі розвитку теорії характеризувалася константою G F , яка має назву феміївської константи зв'язкуі є ефективною константою чотириферміонної взаємодії. За експериментальними даними вона мала величину:

G F = 1.4 10-49 ерг см 3

Ферміївська константа G F пов'язана з константою w співвідношенням:

GF = π 2 α w cM W c c 2 2 ,

M W - маса W-бозону.

Константасильної взаємодії?

Виявилося, що значення констант залежить від масштабу відносних відстаней, у яких відбуваються

взаємодії. Константи α е іα w у широкій

області енергій мають значення:

α e = 1137 = 0.0073

α w = 0.032

Константа сильної взаємодії α s в області

відстаней (≈ 1 Фм) має порядок одиниці. Ця

особливість сильної взаємодії набула спеціальної назви непертурбативного режиму сильної взаємодії. Зі зменшенням відносних відстаней константа сильної взаємодії помітно зменшується. На відстані масштабу 0.1 і 0.001 Фм ця константа має відповідно такі значення

спостерігача, що на великій відстані, атом представляється нейтральною системою, оскільки позитивний заряд ядра повністю компенсується негативним зарядом електронної оболонки. При освіті молекули міцно пов'язані внутрішні оболонки атомів мало змінюються. Хімічні та фізичні властивості молекул визначаються відносно слабо пов'язаними електронами зовнішньої оболонки. Сили, що зв'язують атоми молекули, мають електромагнітну природу. Однак це лише слабке «відлуння» сил, що зв'язують електрони та атомне ядро.

Молекули

Атоми. Молекули

Залежність енергії зв'язку електронів різних оболонок атома від атомного номера.

Зміна енергії системи NaCl залежно від

відстані (Å) між іонами Na + та Cl −

Кварки – Адрони – Ядра

Відстань, на якій проявляється кольорова взаємодія ≈ 1 Фм – характерний розмір

адрону. Кольорові взаємодії кварків та глюонів формують адрон. Так само, як атом, що складається із заряджених частинок, є електрично нейтральним утворенням, адрон, що складається з кольорових об'єктів, є безбарвним об'єктом. Колір проявляється лише на відстані

< 10-13 см.

Безбарвні адрони пов'язані один з одним ядерними силами, які є аналогом сил, що зв'язують нейтральні атоми в молекули. Ядерні сили – це слабке «відлуння» сильної взаємодії між кольоровими кварками в адроні.

Відкриття проміжних бозонів завершило дуже важливий цикл досліджень, який показав, що слабкі та електромагнітні сили, незважаючи на свою відмінність, тісно пов'язані між собою і по суті виявляються проявами однієї і тієї ж взаємодії, що отримала назву електрослабого.
З введенням проміжного бозона картина слабких процесів якісно вкладається у загальну схему взаємодій елементарному рівні. Отримують своє природне пояснення та деякі емпіричні правила, встановлені для слабких процесів.
Час життя проміжних бозонів близько 10 - 25 с, і реєструвати їх можна лише за продуктами розпаду.
Проте разом із проміжними бозонами в рр-зіткненнях народжується безліч адронів.
Це здійснюється, коли маса проміжного бозона mw (в енергетич. При зростанні енергії процесу результати, одержувані за допомогою лагранжіанів (2) і (3), стають різними.
Наявність віртуальної стадії розпаду з проміжним бозоном W (зарядженою часткою) автоматично забезпечує виконання правила відбору: дивина змінюється в четырехфермнонном вузлі на одиницю, вузлу відповідає один віртуальний бозон із одиничним зарядом.
Найбільш важка з відомих зараз частинок (проміжний бозон) майже в 100 разів масивніша за протон.
Хіггса, які надають масу трьом із чотирьох проміжних бозонів за допомогою своїх вакуумних середніх. У хромодинаміці постулюється невилітання кольору, глюони заховані в адронних мішках і про їх безмасовість можна до певного часу не турбуватися.
Простежимо, наскільки правильно та повно теорія з проміжними бозонами описує властивості слабких процесів.
Він усвідомлює внутрішню суперечливість чотириферміонної теорії та необхідність векторного та скалярного проміжних бозонів.
Насамперед виникає питання, як внести до теорії маси проміжних бозонів. Адже з експерименту ми знаємо, що ці частинки повинні мати маси (і досить великі. На перший погляд здається, що нічого страшного не станеться, якщо ввести в лагранжіан масовий член т2Ла, що називається руками. У разі калілевих полів це не призводить ні до Чому поганому, як ми переконалися, обговорюючи питання про масу фотона, для фотона існує м'який.
Ще яскравіше проявляється неперенормованість теорії без Я-бозонів у процесах розсіювання проміжних бозонів один на одному.
В даний час велику популярність набула модель слабких взаємодій, заснована на ідеї проміжних бозонів, які є квантами калібрувального поля неабелева - модель Вайнберга - Салама.
Умова калібрувальної інваріантності, що з необхідністю перенормируемости теорії, вимагає наявності чотирьох проміжних бозонів, тобто. Крім фотона, W - бозонів необхідно припустити існування нейтрального бозона Z, який буде відповідальний за слабкі нейтральні струми.
При низьких енергіях та обставина, що взаємодія між струмами здійснюється за рахунок обміну проміжними бозонами, виявляється несуттєвою.

У цій книзі ми докладно розглянемо структуру слабких струмів, заряджених та нейтральних та властивості проміжних бозонів. Перша частина книги присвячена переважно феноменологічному аналізу різних слабких процесів при низьких енергіях, нижче за поріг народження W- та Z-бозонів. У другій частині книги ми в основному розглядаємо фізику слабкої взаємодії при високих енергіях, вище за поріг народження W - і Z-бозонів.
Розглядаючи безмасове двокомпонентне нейтрино, вважатимуться передачу імпульсу за його взаємодії з середовищем малої проти масами проміжних бозонів.
Для пояснення слабких взаємодій відповідно до загального підходу вводять переносника слабкої взаємодії, роль якого відіграє гіпотетична частка - проміжний бозон W. Його маса має бути більш нуклонною, а заряд - позитивним або негативним.
У цій статті ми розглядаємо лише чотириферміонне СВ, хоча для оцінки Л у цитованих вище роботах використовується головним чином теорія з проміжним бозоном.
У рубрику інші частинки ми включили, перш за все, невідкриті бозони Хіггса Н, які у стандартній моделі використовуються для надання маси проміжним бозонам. Можливо, що запровадження Н сигналізує у тому, що ми натрапили на чергове ефективне полі, яке виявиться проявом колективних ефектів якогось взаємодії фундаментальнішого рівня.
Істотна відмінність мас важких бозонів W і Z та мас фотонів визначає спостерігається відмінність перерізів слабких та електромагнітних процесів, хоча як W і Z, так і фотони є проміжними бозонами єдиної електрослабкої взаємодії. Утворення віртуальних фотонів, що зумовлюють суто електромагнітні процеси, не потребує витрати енергії створення маси спокою фотона, оскільки вона дорівнює нулю.
Існування проміжних бозонів може також визначити поведінку.
Ґрунтуючись на цій аналогії, автори вказали (див. також ), що подібна ситуація має виникнути і в МЕТ. В результаті маси проміжних бозонів, а також ферміонів зникнуть і слабка взаємодія стане, подібно до електромагнітного, дальнодіючим.
Слабка взаємодія властива всім часткам; прикладом слабкого взаємодії є р-распад. Слабка взаємодія пояснюється обміном проміжними бозонами - частинками, які мають велику масу спокою (близько 100 ГеВ) та спин А.
Відкрито воно було під час пояснення процесів р - розпаду. Радіус слабкої взаємодії визначається масами проміжних бозонів т і тг.
Цвейгом / полягає в тому, що всі частинки, що беруть участь у сильних взаємодіях, побудовані з фундаментальних частинок - кварків. Крім лептонів, фотонів та проміжних бозонів, всі вже відкриті частинки є складовими.
Найбільший інтерес полягає у пошуках проміжних бозонів у слабких взаємодіях та вивченні енергетич.
Бета-розпад відбувається за рахунок слабкої взаємодії. Отже, у ньому має брати участь проміжний бозон.
Успіхи фізики елементарних частинок при великих енергіях дозволили приступити до дослідження процесів, що мали місце на самому початку розширення Всесвіту. Відповідно до теорії, при Т1013 До речовина складалася в основному з кварків. При У-1015 До речовина містила велику кількість проміжних бозонів - частинок, що здійснюють єдину електрослабку взаємодію. При ще більших темн-рах (Т - - 1028К) відбувалися процеси, які, ймовірно, зумовили саме існування речовини в сьогоднішньому Всесвіті. За участю цих частинок кварки можуть перетворюватися на лептони назад. У цей час кількість частинок п античастинок кожного сорту було, ймовірно, абсолютно однаковим.

Згідно зі стандартною теорією, виникнення маси у проміжних бозонів відбувається при спонтанному порушенні симетрії SU (2) X U (i) до Щ1) ем.
Отже, м'яким чином порушити збереження електричного заряду не вдається: цьому перешкоджає практично безмасовість фотона. На відміну від фотонів, проміжні бозони-дуже важкі частки, тому м'яке введення мас проміжних бозонів цілком можливе. На шляху до побудови перенормованої теорії слабкої взаємодії нам залишилося розглянути лише спонтанне порушення калібрувальної неабельової симетрії, при якому безмасові неабельові фотони набудуть маси і перетворяться на масивні проміжні бозони, не тільки нейтральні, а й заряджені.
Дуже привабливо тому звести чотиричасткову взаємодію до тричастинного, що здійснюється за допомогою нової частки, що отримала назву проміжного бозона W. На малюнку 23 зображені (показані раніше на малюнку 22 діаграми розпаду мюона і нейтрону за участю проміжного бозону - пунктирна
Нобелівська премія з фізики 1979 р. була присуджена Глешоу, Саламу та Вейнбергу за їхню роботу по об'єднанню електромагнітної та слабкої взаємодій за допомогою калібрувальної теорії. Частина цієї теорії, що відноситься до слабкої взаємодії, описує взаємодію між калібрувальними частинками, що ще не спостерігалися, званими проміжними бозонами, і відомими частинками, зокрема нейтрино. Хоча ця теорія не так надійно обґрунтована, як електромагнетизм, вона досягла значних успіхів у впорядкуванні експериментальних даних.
Цей член визначає як вільний рух скалярних полів, так і їх взаємодію з калібрувальними полями А і Вц. При виникненні біля поля ф вакуумного середнього, рівного л/К 2 (див. сьомий доданок лагранжіана), шостий доданок дасть маси проміжним бозонам аналогічно тому, як це було описано в попередньому розділі.
Це зростання зупиняється при включенні Я-бозону завдяки взаємній компенсації діаграм а, б і в. Саме тому, якщо, маса Я-бозону дуже велика, розсіювання проміжних бозонів може перевершити свою унітарну межу до того, як в гру вступить діаграма, і ми матимемо справу з сильною взаємодією проміжних бозонів.
Істинно нейтральні частинки вміщені посередині між частинками та античастинками. Зміна знака парності Р у антибаріоїв не вказано, так само як і зміна знаків С Ьу всіх античастинок. Для лептонів і проміжних бозонів внутрішня парність не є точним (зберігається) квантовим числом і тому не позначена. Цифри в дужках в кінці фізичних величин, що наводяться, позначають існуючу помилку у значенні цих величин, що відноситься до останніх з наведених цифр.
У гравітаційних, електромагнітних та сильних взаємодіях беруть участь гравітон, фотон та півонія; а у разі слабких взаємодій їх роль виконує W-частка. Її також називають проміжним бозоном, оскільки вона повинна підкорятися статистичним правилам Бозе-Ейнштейна і мати проміжну швидкість розпаду. Але реально виявити цю частинку поки що не вдалося.
Для того, щоб позбавитися цього зростання повністю, необхідно, щоб з появою у проміжних бозонів маси, в лагранжіані з'являлися додаткові поля, вклад яких компенсував обговорювані розбіжності. Таке м'яке включення маси проміжних бозонів виникає при спонтанному порушенні симетрії калібрувальної, яке ми розглянемо в наступному розділі. У ньому ряді прикладів ми побачимо, що у механізмі спонтанного порушення калібрувальної симетрії центральну роль грають скалярні поля. Очікувані фізичні властивості частинок, що відповідають цим полям, про хіггсових бозонів, будуть обговорені в гол.
Таким чином, нейтральний аксіальний струм і - і d - кварків є чистим ізовектором. Він входить в один триплет з аксіальними зарядженими струмами, що випускають W- і №-бозони. Нагадаємо, що вона виникла від перемішування ізовекторних та ізоскалярних проміжних бозонів (див. гл.
Набір глюонів, що забезпечує перенесення всіх кольорів між усіма кварками, за потребою виявляється досить широким. Відповідно до передбачень теорії їх має бути вісім. У той самий час електромагнітні взаємодії обумовлені обміном частками одного сорту - фотонами, а слабкі взаємодії - обміном трьома сортами проміжних бозонів: U. На відміну фотонів, глюони взаємодіють друг з одним. Глюони, як і кварки, у вільному стані немає.
Зрештою складовими елементами різних її видів є кварки шести ароматів (і трьох кольорів) та лептони також шести ароматів. Різні взаємодії між цими фундаментальними частинками виникають з допомогою обміну специфічними матеріальними об'єктами - переносниками взаємодій: глюонами, фотонами, проміжними бозонами і гравітонами. Усі вони також належать до фундаментальних частинок.

Оскільки сильні та слабкі взаємодії не виявляються на макроскопічному рівні, не існує й відповідних макроскопічних полів із їх силовим описом. Коли говорять про поля сильних і слабких взаємодій, мають на увазі квантовий опис: поля є сукупністю квантів. Такі частинки є реальними і існують у вільному стані. Як переносник слабких взаємодій називають гіпотетичну частинку - проміжний бозон; його у вільному стані досі не виявлено. Переносників гравітаційної та електромагнітної взаємодій ми називали раніше; це гравітони (гіпотетичні) та фотони, або – у-кванти.
Дуже важливу роль у фізиці елементарних частинок відіграють слабкі взаємодії. Давно вже обговорювалося питання про те, який механізм дії слабких сил. Висловлювалися припущення, що це сили обумовлені обміном особливими квантами поля слабких взаємодій, які отримали назву проміжних бозонів. На відміну від глюонів, проміжні бозони, як і фотони, повинні існувати у вільному стані.