Bozoni W in Z: Razlika med redakcijama

Izbrisana vsebina Dodana vsebina

Znotrajvrstično

Redakcija: 12:56, 20. avgust 2003

Bozoni W so osnovni delci, kvanti šibke jedrske sile. Njihov električni naboj je ±1, masa pa 80,4110 GeV/c², kar je približno 80-krat več od mase protona, in enak šibki izospin. Obstajajo tri različne vrste bozonov W: pozitivno nabiti W⁺, negativno nabiti W^- (antidelec prvega) ter električno nevtralni bozon Z. Bozone W so odkrili leta 1983 v raziskovalnem središču CERN v skupini, ki sta jo vodila Carlo Rubbia in Simon Van der Meer. Slednjima je bila za to odkritje leto kasneje podeljena tudi Nobelova nagrada.

Najenostavnejši zgled, pri katerem sodelujejo bozoni W, je razpad beta:

Napaka pri razčlembi (SVG (MathML lahko omogočite z vtičnikom brskalnika): Neveljavni odziv (»Math extension cannot connect to Restbase.«) strežnika »http://localhost:6011/sl.wikipedia.org/v1/«:): {\displaystyle n\rightarrow p + e^- + \overline{nu}_e}

Pri tem nevtron razpade na proton, elektron in elektronski antinevtrino. Vemo pa, da sta proton in nevtron nadalje sestavljena iz kvarkov, torej gre pri razpadu nevtrona pravzaprav za to, da se eden od kvarkov d pretvori v kvark u, pri čemer nastane bozon W:

d\rightarrow W^{-}+u

Bozon W zatem nadalje razpade na elektron in elektronski antinevtrino.

Dejstvo, da imajo bozoni W in Z maso, je nekoliko zagonetno. Bozone W in Z namreč pravilno opisuje umeritvena teorija SU(2), vendar pa ta zahteva, da morajo biti bozoni brez mase. Tudi foton je brez mase, kar se ujema s tem, da foton in teorijo elektromagnetnega polja opisuje umeritvena teorija U(1). Zato je bilo potrebno vpeljati nekakšen mehanizem, ki zlomi simetrijo SU(2), s čimer dosežemo, da imajo bozoni W in Z maso. Najbolj priljubljen mehanizem je Higgsov mehanizem, ki zahteva vpeljavo dodatnega delca, imenovanega Higgsov bozon. Obstoja slednjega do zdaj še niso uspeli eksperimentalno dokazati.

Združitev umeritvene teorije SU(2), ki opisuje šibko interakcijo in bozone W in Z, elektromagnetne interakcije ter Higgsovega mehanizma je znana kot Glashow-Weinberg-Salamov model. Glashow, Weinberg in Salam so zanjo leta 1979 prejeli Nobelovo nagrado. Dandanes je model splošno sprejet in je vgrajen v standardni model fizike delcev.

@@ Vrstica 3: / Vrstica 3: @@
 '''[[Bozon]]i W''' so [[osnovni delec|osnovni delci]], [[kvant]]i [[šibka jedrska sila|šibke jedrske sile]].
 Njihov [[električni naboj]] je &plusmn;1, [[masa]] pa 80,4110 GeV/c<sup>2</sup>, kar je približno 80-krat več od mase [[proton]]a, in enak šibki [[izospin]]. Obstajajo tri različne vrste bozonov W: pozitivno nabiti W<sup>+</sup>, negativno nabiti W<sup>-</sup> (antidelec prvega) ter električno nevtralni '''bozon Z'''. Bozone W so odkrili leta [[1983]] v raziskovalnem središču [[CERN]] v skupini, ki sta jo vodila [[Carlo Rubbia]] in [[Simon Van der Meer]]. Slednjima je bila za to odkritje leto kasneje podeljena tudi [[Nobelova nagrada za fiziko|Nobelova nagrada]].
+Najenostavnejši zgled, pri katerem sodelujejo bozoni W, je [[razpad beta]]:
+:<math>n\rightarrow p + e^- + \overline{nu}_e</math>
+Pri tem [[nevtron]] razpade na [[proton]], [[elektron]] in [[nevtrino|elektronski antinevtrino]].
+Vemo pa, da sta proton in nevtron nadalje sestavljena iz [[kvark]]ov, torej gre pri razpadu nevtrona pravzaprav za to, da se eden od kvarkov ''d'' pretvori v kvark ''u'', pri čemer nastane bozon W:
+:<math>d \rightarrow W^- + u</math>
+Bozon W zatem nadalje razpade na elektron in elektronski antinevtrino.
+Dejstvo, da imajo bozoni W in Z maso, je nekoliko zagonetno. Bozone W in Z namreč pravilno opisuje [[umeritvena teorija]] SU(2), vendar pa ta zahteva, da morajo biti bozoni brez mase. Tudi [[foton]] je brez mase, kar se ujema s tem, da foton in teorijo [[elektromagnetno polje|elektromagnetnega polja]] opisuje umeritvena teorija U(1). Zato je bilo potrebno vpeljati nekakšen mehanizem, ki zlomi simetrijo SU(2), s čimer dosežemo, da imajo bozoni W in Z maso. Najbolj priljubljen mehanizem je [[Higgsov mehanizem]], ki zahteva vpeljavo dodatnega delca, imenovanega [[Higgsov bozon]]. Obstoja slednjega do zdaj še niso uspeli eksperimentalno dokazati.
+Združitev umeritvene teorije SU(2), ki opisuje šibko interakcijo in bozone W in Z, elektromagnetne interakcije ter Higgsovega mehanizma je znana kot Glashow-Weinberg-Salamov model. Glashow, Weinberg in Salam so zanjo leta [[1979]] prejeli [[Nobelova nagrada za fiziko|Nobelovo nagrado]]. Dandanes je model splošno sprejet in je vgrajen v [[standardni model]] [[fizika delcev|fizike delcev]].