Laddad ström

Se även: Matematisk formulering av standardmodellen

Laddströmsinteraktioner är ett av de sätt på vilka subatomära partiklar kan interagera med hjälp av den svaga kraften . Dessa interaktioner medieras av
W ^+-
och
W ^-
bosonerna .

I enkla termer

Det enklaste Feynman-diagrammet för beta-förfall . Den innehåller en laddad ströminteraktion vid varje vertex.

Laddade ströminteraktioner är den lättast detekterade klassen av svaga interaktioner. Den svaga kraften är mest känd för att förmedla nukleärt förfall . Den har mycket kort räckvidd, men är den enda kraften (förutom gravitationen ) som interagerar med neutriner . Den svaga kraften kommuniceras via W - och Z - utbytespartiklarna . Av dessa har W-bosonen antingen en positiv eller negativ elektrisk laddning och förmedlar neutrinoabsorption och emission av eller med en elektriskt laddad partikel. Under dessa processer inducerar W-boson elektron- eller positronemission eller absorption, eller ändrar smaken av en kvark såväl som dess elektriska laddning, såsom i beta-sönderfall eller K-capture .

Däremot är Z-partikeln elektriskt neutral, och utbyte av en Z-boson lämnar de interagerande partiklarnas kvantantal opåverkade, förutom en överföring av momentum, spinn och energi.

Eftersom utbyte av W-bosoner involverar en överföring av elektrisk laddning (liksom en överföring av svagt isospin , medan svag hyperladdning inte överförs), är det känt som "laddad ström". Däremot innebär utbyten av Z-bosoner ingen överföring av elektrisk laddning, så det kallas en " nollström ". I det senare fallet har ordet "ström" ingenting att göra med elektricitet - det syftar helt enkelt på Z-bosonernas rörelse mellan andra partiklar.

Definition

Namnet "laddad ström" uppstår på grund av att strömmar av fermioner kopplade till W-bosonerna har elektrisk laddning. Till exempel är det laddade strömbidraget till
ν
_e
− ^{spridningsamplituden}
→
ν
_e
: ⁻
elastiska

${\mathfrak {M}}^{\mathrm {CC} }\ propto J_{\mu }^{\mathrm {(CC)} }(\mathrm {e^{-}} \to \nu _{\mathrm {e} })\;J^{\mathrm {(CC) } \mu }(\nu _{\mathrm {e} }\to \mathrm {e^{-}} ),$

där de laddade strömmarna som beskriver flödet av en fermion till den andra ges av:

$J^{\mathrm {(CC)\mu} }(f\to f')={\bar {u}}_{f'}\gamma ^{\mu }{\frac {1}{ 2}}\left(1-\gamma ^{5}\right)u_{f}.$

W-Boson kan kopplas till vilken partikel som helst med svagt isospin (dvs. alla vänsterhänta standardmodellfermioner) .

Se även

• Neutral ström
• W och Z bosoner