＜#素粒子物理学の基礎＞ 36

#電弱統一理論 整理:

#電弱相互作用
│
│#ヒッグス粒子 との
│相互作用の有無で
│①②に分化
│
├→①#電磁場
│　　├#電場
│　　└#磁場
│
└→②#弱い核力

…
#電磁気力 と #弱い力 に続き，
#強い核力 を統一する試みも
次ツイから見てみましょう.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 34

#電弱統一理論 続:

宇宙の温度が少し冷えた時，
真空が相転移し
#ゲージ対称性 の破れが発生.

この時
①#光子 は #ヒッグス粒子 と相互作用せず質量0のまま.
②#ウィークボソン はヒッグス粒子と相互作用し質量を得た.
↓
#電磁気力 と #弱い核力 の違いが誕生

＜#素粒子物理学の基礎＞ 31

#電弱統一理論 続

相互作用の力を伝える粒子を
#ゲージ粒子 と呼ぶが…

①#電磁気力 のゲージ粒子は
#光子(質量なし)

②#弱い核力 のゲージ粒子は
#ウィークボソン(質量あり)

①②を統一するには，
「ゲージ粒子の質量の有無の差」を
解決する必要があった.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 26

#電磁気力 と #弱い核力 の #統一理論
(#電弱相互作用 の理論) を…

「#電弱統一理論」
別名
「#ワインバーグ・サラム理論」と呼ぶ.

--
Weinberg-Salam theory
https://ja.wikipedia.org/wiki/...
グラショウ=#ワインバーグ=サラム理論
(GWS理論)とも.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 25

▶#統一理論 の試み ②#弱い核力

#弱い力 の相互作用は
#1967年 に
#電磁気力 の相互作用(#電磁相互作用)と
統一成功！

上記2つの力を合わせ
#電弱相互作用 とし
#電弱統一理論 で記述される.

電弱相互作用(Electroweak interaction)
https://ja.wikipedia.org/wiki/...
.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 23

①#電磁気力
②#弱い核力
③#強い核力
④#重力

①を記述する
#マクスウェル方程式 の #電磁気学 は，
「#電場 と #磁場 を統一」という意味では
#統一理論 の1つ.

また，①②の統一は完了している.(#電弱統一理論)

そこに③④をどうつなげるか，が
目下の問題.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 22

▶#大統一理論
(grand unified theory，GUT)
https://ja.wikipedia.org/wiki/...
#電磁気力＆#弱い核力＆#強い核力 を統一

▶#超大統一理論
(万物の理論・最終理論
Theory of Everything=ToE)
https://ja.wikipedia.org/wiki/...
#重力 を含む4つを統一.
この理論の候補は #超弦理論.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 21

#統一理論 の一覧:

4つの力
①#電磁気力
②#弱い核力
③#強い核力
④#重力
のうち…

▶①②を統一したものが
#電弱統一理論 (完成済)

▶①②③を統一したものが
#大統一理論 (未完成…)

▶①②③④を統一したものが
#超大統一理論， 万物の理論 (未完成…)

＜#素粒子物理学の基礎＞ 20

#基本相互作用 を
それぞれ記述する理論…

①#電磁気力:
#マクスウェル方程式 の #電磁気学.
#量子電磁力学(QED)

②#弱い核力:
#電弱統一理論

③#強い核力:
#量子色力学

④#重力:
#一般相対性理論

この4つの #統一理論 を作る試みを
次ツイから概観する.