Главная > Физика > Лептоны и кварки
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Промежуточный бозон

Вышеуказанная ситуация выполняется, если слабое взаимодействие обусловлено обменом промежуточным Т-бозоном (рис. 18.2).

Дифференциальное сечение -рассеяния в этом случае имеет вид

где знаменатель отвечает пропагатору -бозона, а числитель легко сразу написать, если исходить из требования, чтобы при имело место «четырехфермионное выражение»

которое при интегрировании по от 0 до дает Что касается сечения, отвечающего диаграмме рис. 18.2, то для

Рис. 18.2

него:

Таким образом, введение промежуточного бозона с массой обрезает рост слабого взаимодействия при энергии порядка

Поскольку константа взаимодействий -бозона со слабым током безразмерна, подобно электрическому заряду, казалось, можно было бы ожидать, что теория с -бозонами, подобно квантовой электродинамике, будет перенормируема.

Однако это не так в силу нескольких серьезных различий между -бозоном и фотоном: -бозон массивен, заряжен и (что самое главное!) взаимодействует с током, который не сохраняется. Аксиальный ток фермиоиов не сохраняется из-за того, что отличны от. нуля массы фермионов; векторный — из-за того, что отличны от нуля разности масс частиц, создающих ток. Но даже если бы массы фермионов и были равны нулю, слабый фермионный ток не. сохранялся бы, как только мы вышли бы за пределы низшего порядка теории возмущений. Чтобы увидеть это, достаточно сравнить слабую вершину с электромагнитной вершиной (рис. 18.3).

После испускания фотона электрон сохраняет свой электрический заряд и способен испускать дальнейшие фотоны с прежней эффективностью. Что касается слабого заряда, то он не переходит от электрона к нейтрино. Последнее не может испускать еще один -мезон, так как это запрещейо сохранением электрического или лептоиного зарядов.

Таким образом, при испускании -бозона на диаграмме рис. 18.3, а происходит внезапное исчезновение слабого заряда, ответственного за испускание -бозона.

Рис. 18.3

Рис. 18.4

Чтобы этого не было, необходимо предположить, что слабый заряд (рис. 18.3, а) перешел к -бозону, который сам может теперь испускать -бозон за счет процесса, изображенного на рис. 18.4. Но для этого необходимо, чтобы наряду с заряженными -бозонами существовали также и нейтральные -бозоны. (В некотором специальном

классе теорий роль -бозона выполняет фотон; такие теории мы обсуждать не будем.) К вопросу о нейтральных бозоиах мы вскоре вернемся, а пока обсудим болёе подробно, чем нас не устраивает несохраняющийся ток.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление