Спантаннае парушэнне электраслабай сіметрыі

Спантаннае парушэнне электраслабай сіметрыі — з'ява ў тэорыі электраслабага ўзаемадзеяння, якая заключаецца ў тым, што калібравальныя W^± і Z-базоны, адказныя за слабае ўзаемадзеянне, становяцца масіўнымі, у той час як фатон застаецца бязмасавым.

Пасля пабудовы першага варыянта тэорыі адзінага электраслабага ўзаемадзеяння аказалася, што ў гэтай тэорыі як фатон, так і новыя калібравальныя W^± і Z-базоны павінны быць бязмасавыми, што адпавядае выпадку непарушанай электраслабай сіметрыі. Аднак, у нашым свеце мы не назіраем ніякіх іншых бязмасавых базонаў, акрамя фатона і глюона. Такім чынам, калі электраслабая сіметрыя і рэалізуецца ў нашым свеце, то яна павінна быць парушаная.

У прынцыпе, масу можна было б увесці ў тэорыю «рукамі», гэта значыць дадаўшы ў лагранжыян электраслабай тэорыі складнік, які надае масу гэтым базонам. Гэта — так званае яўнае, ці прымусовае, парушэнне сіметрыі. Аднак у такой тэорыі з'яўляюцца квадратычныя ультрафіялетавыя разбежнасці. Пазбегнуць гэтага можна, калі ўвесці масу "мяккім" чынам, гэта значыць мадыфікаваўшы лагранжыян так, што маса базонаў узнікае як дынамічны эфект. Сіметрыя пры гэтым парушаецца не адкрыта, а спантанна, калі тэмпература ніжэйшая за пэўнае значэнне, а пры вышэшых шчыльнасцях энергіі яна зноў аднаўляецца.

Найбольш элегантным спосабам правесці спантаннае парушэнне сіметрыі з'яўляецца хігсаўскі механізм, прапанаваны ў 1965 годзе Пітэрам Хігсам. У гэтым варыянце спантаннае парушэнне электраслабай сіметрыі ажыццяўляецца праз увядзенне новага скалярнага поля, якое і надае масы калібравальным базонам пры ўзаемадзеянні з імі. Аднак у апошні час распрацоўваюцца і варыянты спантанага парушэння сіметрыі без увядзення хігсаўскіх палёў.

Нобелеўская прэмія па фізіцы 2008 (1/2 прэміі) была прысуджана амерыканскаму фізіку Ёіціра Намбу «За адкрыццё механізма спантанага парушэння сіметрыі ў фізіцы элементарных часціц».

Гл. таксама

• Сіметрыя
• Спантаннае парушэнне сіметрыі

Літаратура

• Л. Б. Окунь, Лептоны и кварки, Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1981 г., 304 стр.