普適費密型弱相互作用理論

普適費密型弱相互作用理論

也叫稱V-A理論,是一種適用於部分低能弱相互作用現象的唯象理論。

普適費密型弱相互作用理論

正文

又稱V-A理論,是一種適用於部分低能弱相互作用現象的唯象理論。
1934年,基於當時了解的實驗事實,E.費密建議,基本的弱作用是費密子之間的作用,可由下列包含四個費密子場算符的哈密頓算符描寫:

普適費密型弱相互作用理論 (1)

其中ψi(i=1,2,3,4)是費密子場算符;普適費密型弱相互作用理論是狄喇克矩陣的組合,有標量(S)、贗標量(P)、矢量(V)、贗矢量(A)和張量(T)五種類型。1956年,李政道楊振寧研究宇稱不守恆現象時將上述哈密頓算符唯象地改為

普適費密型弱相互作用理論 (2)

1957~1958年,隨著弱作用實驗和理論分析的進展,首先由R.E.馬夏克和E.C.G.蘇達香提出基本的弱相互作用可以歸結為矢量型(V)和贗矢量型(A)兩種,相應的耦合常數GV和GA大小相等,符號相反,即

普適費密型弱相互作用理論 (3)

這種 V-A型的理論,常稱為普適費密弱作用理論。從目前的實驗結果看,對於粒子2與粒子1(因此粒子3與4)的電荷相差±e的弱過程,式(3)與實驗符合。對於輕子是如此,對於夸克(見強子結構),只要將 ψ選為適當的夸克場的歸一組合,式 (3)也成立。對於不同的過程,GF是一個常數,稱為普適費密弱作用常數,其實驗值為GF=(1.16637±0.00002)×10-5 GeV。
W±粒子-內部結構模型圖W±粒子-內部結構模型圖
電弱統一理論-模型圖電弱統一理論-模型圖
現在弱作用的更精密的理論是電弱統一的標準模型(即電弱統一理論)。普適費密弱作用是標準模型中W±粒子傳遞的部分的低能極限。

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