W及Z玻色子:修订间差异

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== W和Z玻色子的預測 ==
== W和Z玻色子的預測 ==
[[File:Kaon-box-diagram.svg|thumb|[[費曼圖]]]]
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於1950年代[[量子電動力學]]的空前成功後,科學家希望為弱核力建立相似的理論。於1968年,這個論調在統一電磁力和弱核力後達到高潮。提出弱電統一的[[谢尔登·格拉肖]]、[[史蒂文·温伯格]]和[[阿卜杜勒·萨拉姆]]因此得到1979年的[[诺贝尔奖|諾貝爾物理學獎]]<ref>{{Cite web |url=http://www.nobel.se/physics/laureates/1979/ |title=存档副本 |accessdate=2004-11-27 |||}}</ref>。他們的[[弱電理論]]不止假設了W玻色子的存在來解釋β衰變,還預測有一種未被發現的Z玻色子。
於1950年代[[量子電動力學]]的空前成功後,科學家希望為弱核力建立相似的理論。於1968年,這個論調在統一電磁力和弱核力後達到高潮。提出弱電統一的[[谢尔登·格拉肖]]、[[史蒂文·温伯格]]和[[阿卜杜勒·萨拉姆]]因此得到1979年的[[诺贝尔奖|諾貝爾物理學獎]]<ref>{{Cite web |url=http://www.nobel.se/physics/laureates/1979/ |title=存档副本 |accessdate=2004-11-27 }}</ref>。他們的[[弱電理論]]不止假設了W玻色子的存在來解釋β衰變,還預測有一種未被發現的Z玻色子。


W和Z玻色子有質量,而光子卻沒有——這是弱電理論發展的一大障礙。這些粒子現時以一個SU(2) [[规范理論]]來精確描述,但理論中玻色子必定無質量。譬如,光子無質量是因為電磁力能以一個U(1)规范理論解釋。某些機制必須破壞SU(2)的對稱來給予W和Z玻色子的質量。其中一個解釋是由[[彼得·希格斯]]於1960年代晚期提出的[[希格斯機制]]。它預言了一種新粒子——[[希格斯玻色子]](現今此粒子已被證實存在了)。
W和Z玻色子有質量,而光子卻沒有——這是弱電理論發展的一大障礙。這些粒子現時以一個SU(2) [[规范理論]]來精確描述,但理論中玻色子必定無質量。譬如,光子無質量是因為電磁力能以一個U(1)规范理論解釋。某些機制必須破壞SU(2)的對稱來給予W和Z玻色子的質量。其中一個解釋是由[[彼得·希格斯]]於1960年代晚期提出的[[希格斯機制]]。它預言了一種新粒子——[[希格斯玻色子]](現今此粒子已被證實存在了)。
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W和Z粒子的發現是[[欧洲核子研究中心|歐洲核子研究組織]]的主要成就之一。首先,於1973年,實驗觀察到了弱電理論預測的中性流作用;那時[[加尔加梅勒]]的[[氣泡室]]拍攝到有一些電子突然自行移動的軌跡。這些觀測結果被詮釋為[[中微子]]藉由交換沒有軌跡的Z玻色子與電子互相作用。由於中微子是偵測不到的,因此實驗中-{只}-能看到電子因著交互作用而造成的動量改變。
W和Z粒子的發現是[[欧洲核子研究中心|歐洲核子研究組織]]的主要成就之一。首先,於1973年,實驗觀察到了弱電理論預測的中性流作用;那時[[加尔加梅勒]]的[[氣泡室]]拍攝到有一些電子突然自行移動的軌跡。這些觀測結果被詮釋為[[中微子]]藉由交換沒有軌跡的Z玻色子與電子互相作用。由於中微子是偵測不到的,因此實驗中-{只}-能看到電子因著交互作用而造成的動量改變。


W和Z粒子要到能量夠高的[[粒子加速器]]建立後才正式被發現。第一部這樣的加速器是[[超級質子同步加速器]],其中[[卡洛·鲁比亚]]和[[西蒙·范德梅尔]]在1983年一月進行的一連串實驗給出了明顯的W粒子證據。這些實驗稱作“UA1”(由鲁比亚主導)和“UA2”,且為眾多人合作的努力成果。范德梅尔是加速器方面的驅策者([[隨機冷卻]])。UA1和UA2在幾個月後(1983年五月)找到Z粒子。很快地鲁比亚和范德梅尔因而得到1984年的[[诺贝尔物理学奖|諾貝爾物理學獎]]<ref>{{Cite web |url=http://www.nobel.se/physics/laureates/1984/ |title=存档副本 |accessdate=2004-11-27 |||}}</ref>,這可算是保守的諾貝爾獎基金會自成立以來相當不尋常迅速的一次。
W和Z粒子要到能量夠高的[[粒子加速器]]建立後才正式被發現。第一部這樣的加速器是[[超級質子同步加速器]],其中[[卡洛·鲁比亚]]和[[西蒙·范德梅尔]]在1983年一月進行的一連串實驗給出了明顯的W粒子證據。這些實驗稱作“UA1”(由鲁比亚主導)和“UA2”,且為眾多人合作的努力成果。范德梅尔是加速器方面的驅策者([[隨機冷卻]])。UA1和UA2在幾個月後(1983年五月)找到Z粒子。很快地鲁比亚和范德梅尔因而得到1984年的[[诺贝尔物理学奖|諾貝爾物理學獎]]<ref>{{Cite web |url=http://www.nobel.se/physics/laureates/1984/ |title=存档副本 |accessdate=2004-11-27 }}</ref>,這可算是保守的諾貝爾獎基金會自成立以來相當不尋常迅速的一次。


== 参考资料 ==
== 参考资料 ==