W ir Z bozonai

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką
W± ir Z bozonai
Beta Negative Decay.svg
Feinmano diagrama, vaizduojanti neutrono beta skilimą į protoną, elektroną ir elektrono antineutriną per tarpininką sunkų W bozoną
Struktūra: elementariosios dalelės
Šeima: bozonai
Grupė: sąveikos bozonai
Sąveika: silpnoji sąveika
Antidalelė: W+ antidalelė yra W
Z pati savęs antidalelė
Atrasta: 1983 m. UA1 ir UA2 eksperimentais
Masė: W: 80,398±0,025 GeV/c2 [1]
Z: 91,1876±0,0021 GeV/c²
Krūvis: W: ±1 e
Z: 0 e
Sukinys: 1

W ir Z bozonaielementariosios dalelės, pernešančios silpnąją sąveiką. Jų atradimas yra vadinamas pagrindiniu dalelių fizikos Standartinio modelio laimėjimu.

W dalelė gavo savo pavadinimą nuo pirmos angliško žodžio weak (silpnas) raidės. Z dalelė buvo pusiau juokais pavadintas pagal paskutinę lotynų alfabeto raidę, motyvuojant tuom, kad tai bus paskutinė dalelė, kurią būtina atrasti. Kitas pavadinimo kilmės variantas yra tas, kad Z dalelė gavo savo vardą dėl to, kad jos elektrinis krūvis lygus nuliui (angliškai zero).

Savybės[taisyti | redaguoti kodą]

Yra dviejų tipų W bozonai: elementarųjį elektros krūvį +1 turintis W+ bozonas, ir W, turintis −1 krūvį. W+ yra W antidalelė. Z, tiksliau Z0 bozonas yra elektriškai neutralus ir pati savęs antidalelė. Visos trys dalelės yra trumpos gyvavimo trukmės apie 3×10−25 s ir turi sukinį, lygų 1.

W ir Z bozonai yra sunkiasvorės dalelės, turinčios 80,4 (W±) ir 91,19 (Z) GeV/c² masę, atitinkamai. Didelė šių dalelių masė svarbi tuo, jog riboja silpnosios sąveikos nuotolį. Anot kvantinės mechanikos Heizenbergo neapibrėžtumo principo, energijos tvermės dėsnis gali būti pažeistas laiko tarpą, atvirkščiai proporcingą energijos kiekiui. Bet kuri fundamentalioji sąveika kvantinėje lauko teorijoje yra aprašoma virtualiais sąveikos nešėjais. Kuo didesnė sąveikos nešėjo masė, tuo didesnė energija būtina nešėjui atsirasti iš kvantinės fliuktuacijos. Ši sąveikos nešėjo atsiradimui būtina energija gali būti „pasiskolinta“ iš nulinės vakuumo būsenos tuo trumpesniam laikui, kuo stambesnė dalelė atsiranda. Dėl šios priežasties masyviausią nešėją turinti silpnoji sąveika yra trumpasiekė, kaip ir stiprioji sąveika. Elektromagnetinės ir gravitacinės sąveikos yra toliasiekės, kadangi jų nešėjai (bozonai, vadinami fotonu ir gravitonu, atitinkamai) neturi masės.

Jei elementari dalelė išspinduliuoja W+ arba W bozonus, jos elektrinis krūvis bei sukinys atitinkamai padidės arba sumažės per vienetą. Tuo pačiu W bozonas gali pakeisti dalelės šeimą, pavyzdžiui, paversdamas s kvarką į u kvarką. Z bozonas nekeičia nei elektrinio, nei jokių kitų krūvių, jis atsakingas tik už sukinio ir judesio kiekio pokyčius.

Šaltiniai[taisyti | redaguoti kodą]

  1. The LEP Electroweak Working Group