nøytral strøm

Figuren helt øverst viser det grafiske bildet av en strøm som kopler til et vekselvirkningsboson V. Dersom fermionet f har samme elektriske ladning som fermionet f ' er strømmen nøytral. Innafor elektrosvak teori er da vekselvirkningsbosonet V et Z-boson eller en gammapartikkel (foton). Den nederste figuren viser vekselvirkning mellom fermioner ved utveksling av et boson V.
What do you want to do ?
New mailCopy
What do you want to do ?
New mailCopy
Eksempel på Feynman-diagram i kvantefeltteori
Av .
Lisens: CC BY NC SA 3.0
Partikkelspor fra boblekammeret i Gargamelle-eksperimentet der nøytral strøm blei påvist i 1973.

Nøytral strøm er innafor elementærpartikkelfysikk en «strøm» som den elektrisk nøytrale vekselvirkningspartikkelen (bosonet) Z i svak vekselvirkning kopler til. Den nøytrale strømmen blei påvist eksperimentelt ved CERN-laboratoriet i 1973.

Faktaboks

uttale:
nøytrˈal strøm

Beskrivelse

Elementærpartikkelfysikken beskrives innafor kvantefeltteori der vekselvirkningspartikler (bosoner) kopler til ulike strømmer. Historisk sett fant en ut at svak vekselvirkning blei formidla av to elektrisk ladde W-boson. Disse kopler til elektrisk ladde strømmer som for eksempel kan ta et elektrisk positivt ladd proton til et elektrisk nøytralt nøytron, eller for leptoner, et elektrisk negativt ladd elektron til et elektrisk nøytralt (elektro-)nøytrino. En hadde mistanke om at svak vekselvirkning hadde en matematisk symmetri kalt SU(2)-symmetri, og at det derfor burde finns en elektrisk nøytral strøm som skulle kople til et nøytralt tungt vekselvirningsboson Z, analogt til W-bosona.

Eksperimentell påvisning

I 1973 blei eksistensen av den svake nøytrale strømmen påvist i et eksperiment (Gargamelle) ved CERN i Geneve. Den observerte prosessen var \(\overline{\nu_\mu} + e^- \rightarrow \overline{\nu_\mu} + e^- \) som ikke kunne forklares ved den ladde strømmen ved W-boson utveksling. Observasjonen av denne prosessen spilte en viktig rolle i oppbygginga og forståelsen av elektrosvak vekselvirkning. I dette tilfelle svarer \(f_1\) og \(f_3\) til et anti-mynøytrino \(\overline{\nu_\mu}\) og videre \(f_2\) og \(f_4\) til et elektron \(e^-\) i den nederste delen av figuren til høgre. V svarer til et Z-boson. Utveksling av det tunge Z-bosonet er mulig sjøl om det har en hvile-energi vesentlig større enn energien i prosessen. I følge uskarphetsrelasjonen i energi og tid kan det eksistere en ekstremt kort tidsrom som likevel er nok til at denne svake prosessen kan gå.

I 1983 blei også alle de tre bosona W+, W- og Z påvist ved UA1 og UA2 eksperimenta ved CERN der energien var stor nok til å produsere disse tunge bosona.

Navn

Den elektromagnetiske strømmen kalles også nøytral fordi den formidles av foton som ikke overfører elektrisk ladning. Men uttrykket nøytral strøm brukes som regel om strømmen som kopler til Z-bosonet innafor en felles elektromagnetisk og svak teori som kalles elektrosvak teori.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg