Elektrosvak teori, en felles (forent) teori for elektromagnetisk og svak vekselvirkning innenfor elementærpartikkelfysikk. Ved energier på noen få GeV og mindre, fremstår elektromagnetisk og svak vekselvirkning som svært forskjellige fordi W- og Z-bosonene som utveksles i svak vekselvirkning er svært tunge (størrelsesorden 100 protonmasser), mens fotonet som utveksles i elektromagnetisk vekselvirkning er masseløst. Men dersom energien i en prosess er omtrent like stor som hvileenergien til W-bosonet, eller eventuelt enda større, vil forskjellen i masse mellom fotonet og W- og Z-bosonene være av liten betydning. Svak og elektromagnetisk vekselvirkning vil da ha omtrent samme styrke, og fremstå som en felles elektrosvak teori.

Teorien for elektrosvak vekselvirkning formuleres som en justér-symmetrisk kvantefeltteori. Dette betyr at teorien er symmetrisk under visse matematiske transformasjoner (se justérteori). Alle felt for de fundamentale fermionene (leptoner og kvarker) splittes opp i en høyrehendt og en venstrehendt del. Fysisk svarer dette til partikler med spinn forover og bakover i forhold til bevegelsesretningen. De venstrehendte fermionene organiseres i par, dubletter, mens de høyrehendte er singletter. F.eks. vil elektron-nøytrinoet μe, som bare har en venstrehendt del dersom nøytrinoet ikke har masse, og den venstrehendte delen av elektronet utgjøre et slikt par. En slik oppsplitting bryter speilings-(paritets-)symmetri (det er kjent at speilingssymmetri er brutt i svak vekselvirkning). Denne konstruksjonen har en viss analogi med isospinn-begrepet som er brukt i sterk vekselvirkning (kjernefysikk), der protonet og nøytronet utgjør en isospinndublett, dvs. de kan betraktes som to forskjellige tilstander av én partikkel, nukleonet. I den justérsymmetriske versjonen av elektrosvak teori fremstår både fermionene og justérbosonene masseløse.

Teorien inneholder også en dublett av såkalte higgsbosonfelt. Justérsymmetrien brytes ved at én komponent i higgsdubletten antas å ha en verdi i vakuum som er forskjellig fra null. (Felt som representerer fysiske partikler har ingen vakuumverdi.) Etter dette symmetribruddet fremstår fermionene (evt. med unntak av nøytrinoene) og tre av justérbosonene (Z, W+, W) som massive partikler mens ett (fotonet) forblir masseløst. Når higgsfeltet har gitt masse til partiklene, skal det ifølge teorien, bli tilbake ett nøytralt higgsboson.

I 2012 annonserte CERN at higgsbosonet var eksperimentelt påvist ved ATLAS og CMS-eksperimentene ved LHC-maskinen (Large Hadron Collider).

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.