Калибрлау бозоннары

Калибрлау бозоннары — табигатьтәге фундаменталь тәэсир итешүләрне таратучы бозон-кисәкчекләр.

Элементар кисәкчекләр калибрлау бозоннары алмашынуы ярдәмендә тәэсир итешәләр.

Стандарт модельдә өч төр калибрлау бозоны бар:

• электромагнит тәэсир итешүен таратучы фотоннар
• зәгыйфь тәэсир итешүне таратучы W һәм Z бозоннары
• көчле тәэсир итешүне таратучы глюоннар

(Гравитация Стандарт модельдә керми).

Конфайнмент сәбәпле аерым глюоннар түбән энергиядә хасил булмый.

Квант калибрлау теориясендә калибрлау бозоннары калибрлау кырларның квантлары булып тора.

• Квант электродинамикасы U(1)- калибрлау төркеме белән тасвирлана, шуңа күрә бер генә калибрлау бозоны бар - фотон (спин 1, массасы юк).
• Квант хромодинамикасы (атом-төш көче) SU(3)- калибрлау төркеме белән тасвирлана (8 генератор), шуңа күрә 8 калибрлау бозоны бар - 8 глюон (спин 1, массасы юк).
• Зәгыйф тәэсир итешү теориясе SU(2) - калибрлау төркеме белән тасвирлана (3 генератор), шуңа күрә 3 калибрлау бозоны бар - W-, W+ бозоннары һәм Z-бозон (спин 1, массасы 80-91 ГэВ).

Калибрлау инвариантлыгы кирәклеге сәбәпле калибрлау бозоннары математик тигезләмәләрдә массасыз булып тасвирлана. Ләкин массасыз бозоннар еракка тәэсир итешүләрне генә тасвирлый ала, ә тәҗрибәдән зәгыйфь тәэсир итешү кечкенә тәэсир радиусына ия икәне билгеле, шуңа күрә таратучылар массалы булырга тиеш.

Стандарт модель буенча W һәм Z бозоннары Һиггс механизмы ярдәмендә массалы була.

Һиггс механизмында электрозагыйфь тәэсир итешүнең 4 калибрлау бозоны (SU(2) Х U(1) .симметрияләре) Һиггс кырында берләшә.

Һиггс кырының потенциал формасы симметриянең үзлегеннән бозылуына китерә һәм аның вакуум уртача зурлыгы нульга тигез булмый.

Нәтиҗәдә бөтен Галәмдә Һиггс кырының нульсез конденсаты бар, злеге конденсат электрозәгыйфь тәэсир итешүнең 3 калибрлау бозоны (W± һәм Z) белән берләшеп аларга масса бирә, ә калган калибрлау бозоны - фотон массасыз итеп калдыра.

Әлеге теория буенча Һиггс кырының кванты - скаляр Һиггс бозоны булып тора.

Бөек берләштерү теориясе электромагнит, зәгыйфь һәм көчле тәэсир итешүләр бик югары энергиядә (10¹⁴ ГэВ артык) берләшәләр дип фараз итә.

Бөек берләштерү теориясендә тагын өстәмә X- һәм Y калибрлау бозоннары керә (зур массалы бозоннар). Алар кварклар һәм лептоннар үзара тәэсир итешү белән идарә итә һәм барион саны саклану бозылуына китерә, нәтиҗәдә протон таркалуы фараз ителә.

Ягъни фундаменталь тәэсир итешүләрне берләштерү өчен протон таркалышы таләп ителә, ләкин әлегә протонның таркалышы табылмаган.

Гравитация - дүртенче фундаменталь тәэсир итешү шулай ук бозон-гравитон ярдәмендә таратылып була. Ләкин әлегә гравитациянең квант теориясе эшкәртелмәгән, һәм тәҗрибәләрдә гравитон табылмаган һәм гравитон калибрлау бозоны булу-булмавы билгесез.

Тик Суперкыллар теориясе барлык тәэсир итешүләрне (шул исәптән гравитация) бердәм теориядә тасвирларга тырыша, ләкин аның тәҗрибәләрдә раславы да юк.

• Г. 'т Хоофт, Калибровочные теории сил между элементарными частицами, «Успехи физических наук», 1981, т. 135, вып. 3, с.379. (перевод статьи из «Scientific American», June 1980, Vol. 242, p. 90.)
• Коноплева Н. П., Попов В. Н. Калибровочные поля. — М.: Атомиздат, 1972.
• Славнов А. А., Фаддеев Л. Д. Введение в квантовую теорию калибровочных полей. — М.: Наука, 1978. — 238 с.
• Сарданашвили Г. А. Современные методы теории поля. 1. Геометрия и классические поля. — М.: УРСС, 1996. — 224 с. — ISBN 5-88417-087-4.
• Сарданашвили Г. А. Современные методы теории поля. 4. Геометрия и квантовые поля. — М.: УРСС, 2000. — 157 с. — ISBN 5-88417-221-4.