teoria oddziaływań elektrosłabych

Teoria oddziaływań elektrosłabych (Teoria Małej Unifikacji) – kwantowa teoria pola opisująca oddziaływania słabe oraz elektromagnetyczne. Zawiera ona w sobie wcześniejszą teorię oddziaływań słabych i elektrodynamikę kwantową. Teoria oddziaływań elektrosłabych traktuje oddziaływania słabe i elektromagnetyczne jako przejaw jednego oddziaływania elektrosłabego. Oddziaływaniu elektrosłabemu podlegają wszystkie znane cząstki fermionowe. Przyciąganie, odpychanie i przemiany tych cząstek tłumaczy się wymianą bozonów pośredniczących: Z, W+, W− i fotonu. Według obecnej wiedzy, we wczesnych epokach Wszechświata istniała pełna symetria między oddziaływaniami słabymi i elektromagnetycznymi. Symetria ta została później złamana, w wyniku czego mamy obecnie dwa oddziaływania. Łamaniem symetrii tłumaczy się także różnicę mas pomiędzy bozonami oddziaływania słabego a fotonem. Teoria oddziaływań elektrosłabych jest nieabelową teorią z cechowaniem o złamanej symetrii. Grupą cechowania jest grupa SU(2)×U(1). Chociaż elektromagnetyzm opisuje grupa U(1)EM, nie jest to ta sama grupa, co w iloczynie (U(1)Y). W rzeczywistości obie części opisują zarówno elektromagnetyzm, jak i oddziaływanie słabe. Ładunek oddziaływania elektromagnetycznego nazywamy ładunkiem elektrycznym (Q), ładunek oddziaływania słabego nazywamy , ładunek opisywany przez część SU(2) grupy symetrii oddziaływań elektrosłabych nazywamy izospinem (I) a ładunek opisywany przez część U(1) – hiperładunkiem (Y) (wyjaśnia on między innymi, dlaczego leptony mają inny ładunek elektryczny niż kwarki). Wielkości te wiąże zależność: Q = I3 + Y/2. Teorię oddziaływań elektrosłabych stworzyli Sheldon Glashow, Abdus Salam i Steven Weinberg, za co otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1979.