Ηλεκτρασθενής αλληλεπίδραση

Το καθιερωμένο μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής περιγράφει την ηλεκτρομαγνητική και την ασθενή αλληλεπίδραση ως δύο διαφορετικές εκφάνσεις μίας και μοναδικής ηλεκτροασθενούς αλληλεπίδρασης, η θεωρία της οποίας αναπτύχθηκε το 1968 από τους Σέλντον Γλάσοου , Άμπντους Σαλάμ και Στίβεν Γουάινμπεργκ. Για την εργασία τους αυτή, οι τρεις φυσικοί πήραν το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1970.

Σύμφωνα με την ηλεκτροασθενή θεωρία, σε πολύ υψηλές ενέργειες, το σύμπαν έχει τέσσερα ταυτόσημα άμαζα μποζόνια βαθμίδας παρόμοια με το φωτόνιο, καθώς και ένα βαθμωτό πεδίο Χιγκς. Βέβαια, σε χαμηλές ενέργειες η συμμετρία του πεδίου Χιγκς σπάει αυθόρμητα από τον μηχανισμό Χιγκς. Αυτό το σπάσιμο της συμμετρίας παράγει τρία άμαζα μποζόνια τα οποία καταναλώνονται από τρία πεδία, δίνοντάς τους μάζα. Αυτά τα τρία πεδία μετατρέπονται στα W και Ζ μποζόνια της ασθενούς αλληλεπίδρασης, ενώ το τέταρτο πεδίο παραμένει άμαζο και είναι το γνωστό φωτόνιο του ηλεκτρομαγνητισμού.

Αν και αυτή η θεωρία πέτυχε μια σειρά από εντυπωσιακές προβλέψεις, συμπεριλαμβανομένης και της πρόβλεψης της μάζας του Ζ μποζονίου πριν την ανακάλυψή του, το μποζόνιο Χιγκς δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ. Η παραγωγή μποζονίων Χιγκς είναι ένας σημαντικός στόχος τους Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) που λειτουργεί στο CERN. Στις 4 Ιουλίου του 2012 ανακοινώθηκε από τους επιστήμονες του CERN η ανακάλυψη ενός νέου σωματιδίου, που πιθανότατα είναι το μποζόνιο Χιγκς. Στις 14 Μαρτίου 2013 επιβεβαιώθηκε ότι το νέο σωματίδιο είναι το μποζόνιο Χιγκς. Μένει να φανεί αν θα επαληθεύει το καθιερωμένο μοντέλο ή αν θα το ανατρέψει ως ένα βαθμό.

Σωματιδιακή φυσική