Վայնբերգի անկյուն

Հայտնի տարրական մասնիկների թույլ իզոսպինի՝ T₃-ի և թույլ հիպերլիցքի՝ Y_W-ի սխեման, որը ցույց է տալիս Q էլեկտրական լիցքը Վայնբերգի անկյունից։ Չեզոք Հիգսի դաշտը խզում է էլեկտրաթույլ փոխազդեցությունը և փոխազդում է մյուս մասնիկների հետ՝ զանգված հաղորդելով նրանց։ Հիգսի դաշտի բաղադրիչները W և Z զանգվածեղ բոզոնների մաս են կազմում։

Վայնբերգի անկյուն, թույլ խառնող անկյուն (անգլ. weak mixing angle), թույլ փոխազդեցության Վայնբերգ-Սալամի տեսության պարամետր, սովորաբար նշանակվում է θ_W։ Դա այն անկյունն է, որով սիմետրիայի ինքնակամ խախտումը պտտվում է սկզբնական W⁰ և B⁰ վեկտորական հարթությունը՝ արդյունքում առաջացնելով Z⁰ բոզոն և ֆոտոն՝

${\begin{pmatrix}\gamma \\Z^{0}\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}\cos \theta _{W}&\sin \theta _{W}\\-\sin \theta _{W}&\cos \theta _{W}\end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}B^{0}\\W^{0}\end{pmatrix}}$։

Այն նաև տալիս է W և Z բոզոնների զանգվածների միջև կապը (նշանակվում են որպես m_W և m_Z).

$m_{Z}={\frac {m_{W}}{\cos \theta _{W}}}$

Վայնբերգի անկյունը կարող է արտահայտվել $SU(2)_{L}$-ի և $U(1)_{Y}$-ի կապի գործակիցներով (g և g' համապատասխանաբար).

$\cos \theta _{W}={\frac {g}{\sqrt {g^{2} g'^{2}}}}$ և $\sin \theta _{W}={\frac {g'}{\sqrt {g^{2} g'^{2}}}}$։

Քանի որ խառնող անկյունների արժեքը որոշվում է փորձնականորեն, այն մաթեմատիկորեն սահմանվում է որպես

$\cos \theta _{W}={\frac {m_{W}}{m_{Z}}}$

θ_W-ի արժեքը փոխվում է իմպուլսի տեղափոխության Q ֆունկցիա։ Այս փոփոխությունը էլեկտրաթույլ փոխազդեցության առանցքային կանխատեսումներից է։ Ավելի ճշգրիտ չափումներ են արվել էլեկտրոն-պոզիտրոնային բախիչի փորձերում, որոնք Z բոզոնի m_Z զանգվածին համապատասխան տվել են 91,2 ԳէՎ/c արժեքը։

Գործնականում ավելի հաճախ կիրառվում է sin²θ_W մեծությունը։ 2004-ի լավագույն գնահատականը sin²θ_W-ի համար 91,2 ԳէՎ/c արժեքն է։ Զույգության խախտման փորձերը sin²θ_W-ի համար ավելի փոքր Q-ի արժեքներ՝ 0,01 ԳէՎ/c-ից պակաս, սակայն ավելի պակաս ճշտությամբ։ թվականին զույգության խախտման հետազոտությունների արդյունքների վերաբերյալ Մյուլլերի ցրման փորձերից sin²θ_W = 0,2397 ± 0.0013 դեպքում ստացվել է Q = 0,16 ԳէՎ/c։ Այս արդյուքները համապատասխանում են ~30° Վայնբերգի անկյանը։

Նշենք սակայն, որ Վայնբերգի անկյան որոշակի արժեքը ստանդարտ մոդելի կանխատեսում չէ. այն բաց, չֆիքսված պարամետր է։ Ներկայումս համընդհանուր ընդունված տեսություն չկա, որը բացատրի, թե ինչու է չափված արժեքը հենց այդ ստացվում։

Ծանոթագրություններ

• C. Amsler et al. (Particle Data Group) (2008). «Review of Particle Physics – Electroweak model and constraints on new physics» (PDF). Physics Letters B. 667 (1): 1. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018.
• E158: A Precision Measurement of the Weak Mixing Angle in Møller Scattering
• Q-weak: A Precision Test of the Standard Model and Determination of the Weak Charges of the Quarks through Parity-Violating Electron Scattering