दुर्बल हाइपर आवेश: Difference between revisions

From Vigyanwiki
(Created page with "{{Short description|Abelian charge found in electroweak theory}} {{distinguish|Hypercharge|Weak charge}} {{Flavour quantum numbers}} कण भौतिकी के इ...")
 
No edit summary
 
(11 intermediate revisions by 5 users not shown)
Line 1: Line 1:
{{Short description|Abelian charge found in electroweak theory}}
{{Short description|Abelian charge found in electroweak theory}}
{{distinguish|Hypercharge|Weak charge}}
{{distinguish|उच्च आवेश|क्षीण आवेश }}
{{Flavour quantum numbers}}
{{Flavour quantum numbers}}
[[कण भौतिकी]] के इलेक्ट्रोविक इंटरैक्शन के [[मानक मॉडल (गणितीय सूत्रीकरण)]] में, कमजोर हाइपरचार्ज एक क्वांटम संख्या है जो विद्युत आवेश और [[कमजोर आइसोस्पिन]] के तीसरे घटक से संबंधित है। इसे बार-बार निरूपित किया जाता है <math>Y_\mathsf{W}</math> और [[गेज समरूपता]] यू (1) से मेल खाती है।<ref name=Donoghue-Golowich-Holstein-1994-DynSM/><ref name=Cheng-Li-2006-GaThElPP/>
[[कण भौतिकी]] के विद्युत् दुर्बल पारस्परिक क्रिया के [[मानक मॉडल (गणितीय सूत्रीकरण)]] में, दुर्बल उच्च आवेश एक क्वांटम संख्या है जो विद्युत आवेश और [[कमजोर आइसोस्पिन|दुर्बल समभारिक]] के तीसरे घटक से संबंधित है। इसे प्रायः <math>Y_\mathsf{W}</math> द्वारा निरूपित किया जाता है और यह [[गेज समरूपता]] U(1) के अनुरूप है।<ref name=Donoghue-Golowich-Holstein-1994-DynSM/><ref name=Cheng-Li-2006-GaThElPP/>


यह [[संरक्षण कानून (भौतिकी)]] है (केवल वे शब्द जो समग्र रूप से कमजोर-हाइपरचार्ज तटस्थ हैं, लैग्रैंगियन में अनुमति है)। हालाँकि, एक अन्योन्यक्रिया हिग्स क्षेत्र के साथ है। चूँकि [[हिग्स फील्ड]] [[ वैक्यूम उम्मीद मूल्य ]] नॉनजीरो है, कण इस फील्ड के साथ हर समय वैक्यूम में भी इंटरैक्ट करते हैं। यह उनके कमजोर हाइपरचार्ज (और कमजोर आइसोस्पिन) को बदल देता है {{math|''T''<sub>3</sub>}}). उनमें से केवल एक विशिष्ट संयोजन, <math>~Q = T_3 + \tfrac{1}{2}\, Y_\mathsf{W}</math> (इलेक्ट्रिक चार्ज), संरक्षित है।
यह [[संरक्षण कानून (भौतिकी)|संरक्षण नियम (भौतिकी)]] है (केवल वे शब्द जो समग्र रूप से दुर्बल -उच्च आवेश निष्प्रभावी हैं, लैग्रैंगियन में अनुमति है)। हालाँकि, इसमें एक अन्योन्यक्रिया हिग्स क्षेत्र के साथ है। चूँकि [[हिग्स फील्ड|हिग्स क्षेत्र]] [[ वैक्यूम उम्मीद मूल्य |निर्वात प्रत्याशित मूल्य]] अशून्य है, कण इस क्षेत्र  के साथ हर समय निर्वात में भी परस्पर क्रिया करते हैं। दुर्बल उच्च आवेश को पहली बार 1961 में [[शेल्डन ग्लासो]] द्वारा प्रस्तुत किया गया था। यह उनके दुर्बल उच्च आवेश (और दुर्बल समभारिक {{math|''T''<sub>3</sub>}}) को बदल देता है। उनमें से केवल एक विशिष्ट संयोजन, <math>~Q = T_3 + \tfrac{1}{2}\, Y_\mathsf{W}</math> (विद्युत आवेश), संरक्षित है।


गणितीय रूप से, कमजोर [[हाइपर]]चार्ज, मजबूत इंटरैक्शन के हाइपरचार्ज के लिए गेल-मान-निशिजिमा फॉर्मूला के समान दिखाई देता है (जो कमजोर इंटरैक्शन में संरक्षित नहीं है और लेप्टान के लिए शून्य है)।
गणितीय रूप से, दुर्बल उच्च आवेश, प्रबल अन्योन्य क्रिया के उच्च आवेश के लिए गेल-मान-निशिजिमा सूत्र के समान दिखाई देता है (जो दुर्बल पारस्परिक क्रिया में संरक्षित नहीं है और लेप्टान के लिए शून्य है)।


इलेक्ट्रोविक सिद्धांत में एसयू(2) ट्रांसफॉर्मेशन [[कम्यूटेटर]] परिभाषा के अनुसार यू(1) ट्रांसफॉर्मेशन के साथ और इसलिए एसयू(2) डबलट के तत्वों के लिए यू(1) चार्ज (उदाहरण के लिए लेफ्टहैंडेड अप और डाउन क्वार्क) बराबर होना चाहिए। यही कारण है कि U(1) की पहचान U(1) से नहीं की जा सकती<sub>em</sub> और कमजोर हाइपरचार्ज पेश करना होगा।<ref name=Tully-2012-Nutsh/><ref name=Glashow-1961-02-NucPh/>
विद्युत् दुर्बल सिद्धांत में SU(2) परिवर्तन परिभाषा के अनुसार U(1) परिवर्तनों के साथ संचार करता है और इसलिए SU(2) द्वि-आवृत्ति (उदाहरण के लिए बाएं हाथ के ऊपर और नीचे क्वार्क) के तत्वों के लिए U(1) आवेश बराबर होना चाहिए। यही कारण है कि U(1) की पहचान U(1)<sub>em</sub> से नहीं की जा सकती है और इसमें दुर्बल उच्च आवेश प्रस्तुत करना अनिवार्य होता है।<ref name=Tully-2012-Nutsh/><ref name=Glashow-1961-02-NucPh/>


कमजोर हाइपरचार्ज को पहली बार 1961 में [[शेल्डन ग्लासो]] द्वारा पेश किया गया था।<ref name=Glashow-1961-02-NucPh/><ref name=Hoddeson-Brown-Riordan-etal-1997/><ref name=Quigg-2015-10-19-ARevNuPaSc/>
दुर्बल उच्च आवेश को पहली बार 1961 में [[शेल्डन ग्लासो]] द्वारा प्रस्तुत किया गया था।<ref name=Glashow-1961-02-NucPh/><ref name=Hoddeson-Brown-Riordan-etal-1997/><ref name=Quigg-2015-10-19-ARevNuPaSc/>
== परिभाषा ==
[[File:Weinberg angle (relation between coupling constants).svg|194x194px|thumb|वेनबर्ग कोण <math>~\theta_\mathsf{W}~,</math> और युग्मन स्थिरांक g, g′, और e के बीच संबंध। ली (1981) से रूपांतरित।<ref name=Lee-1981-PPhIntFTh/>]]
{{see also|वेनबर्ग कोण}}


दुर्बल उच्च आवेश [[ विद्युत |विद्युत]] गेज समूह के U(1) घटक का [[चार्ज (भौतिकी)|आवेश (भौतिकी)]] है, {{gaps|SU(2)|×|U(1)}} और इससे जुड़े [[क्वांटम क्षेत्र]] {{math|B}} W<sup>3</sup> [[विद्युत् दुर्बल क्वांटम क्षेत्र]] के साथ मिश्रित होता है जिससे अवेक्षित किया हुआ उत्पादन किया जा सके।


== परिभाषा ==
गेज बोसोन और क्वांटम [[विद्युत् गतिकी]] का फोटॉन दुर्बल उच्च आवेश संबंध को संतुष्ट करता है
[[File:Weinberg angle (relation between coupling constants).svg|300px|thumb|वेनबर्ग कोण <math>~\theta_\mathsf{W}~,</math> और युग्मन स्थिरांक g, g′, और e के बीच संबंध। ली (1981) से रूपांतरित।<ref name=Lee-1981-PPhIntFTh/>]]
{{see also|Weinberg angle}}
कमजोर हाइपरचार्ज [[ विद्युत ]] गेज समूह के यू (1) घटक का [[चार्ज (भौतिकी)]] है, {{gaps|SU(2)|×|U(1)}} और इससे जुड़े [[क्वांटम क्षेत्र]] {{math|B}} के साथ मिलाता है {{math|W}}{{sup|3}} प्रेक्षित उत्पादन करने के लिए विद्युत दुर्बल क्वांटम क्षेत्र {{math| {{subatomic particle|Z boson|link=yes}} }} गेज बोसोन और [[क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स]] का फोटॉन।
 
कमजोर हाइपरचार्ज संबंध को संतुष्ट करता है
::<math> Q = T_3 + \tfrac{1}{2} Y_\text{W} ~,</math>
::<math> Q = T_3 + \tfrac{1}{2} Y_\text{W} ~,</math>
कहाँ {{mvar|Q}} विद्युत आवेश है (प्रारंभिक आवेश इकाइयों में) और {{mvar|T}}{{sub|3}} कमजोर आइसोस्पिन (SU(2) घटक) का तीसरा घटक है।
जहां {{mvar|Q}} विद्युत आवेश है (प्रारंभिक आवेश इकाइयों में) और {{mvar|T}}{{sub|3}} दुर्बल समभारिक  (SU(2) घटक) का तीसरा घटक है।


पुनर्व्यवस्थित, कमजोर हाइपरचार्ज को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जा सकता है:
पुनर्व्यवस्थित, दुर्बल उच्च आवेश को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जा सकता है:
::<math>Y_{\rm W} = 2(Q - T_3)</math>
::<math>Y_{\rm W} = 2(Q - T_3)</math>
{| class = "wikitable" style = "text-align center;"
{| class = "wikitable" style = "text-align center;"
  |-
  |-
  ! rowspan=2 style="border-right:medium #aaa solid;" | [[Fermion|Fermion <br/> family]]
  ! rowspan=2 style="border-right:medium #aaa solid;" | [[फर्मियन|फर्मियन <br/> परिवार]]
  ! colspan=4 style="border-right:medium #aaa solid;" | [[Chirality (physics)|Left-chiral]] [[fermion]]s
  ! colspan=4 style="border-right:medium #aaa solid;" | [[वाम-चिराल फर्मन]]
  ! colspan=4 | [[Chirality (physics)|Right-chiral]] [[fermion]]s
  ! colspan=4 | [[दायां-चिराल फर्मीअन]]
  |-
  |-
  !
  !
  ! Electric <br/> [[charge (physics)|charge]] <br/> {{mvar|Q}}
  ! [[बिजलीशुल्क|बिजली]]
  ! [[Weak isospin|Weak <br/> isospin]] <br/> {{mvar|T}}{{sub|3}}
[[बिजलीशुल्क|शुल्क]] <br /> {{mvar|Q}}
  ! style="border-right:medium #aaa solid;" | Weak <br/> hyper-<br/>charge <br/> {{mvar|Y}}{{sub|W}}
  ! [[Weak isospin|कमज़ोर]]
[[Weak isospin|समभारिक प्रचक्रण]] <br /> {{mvar|T}}{{sub|3}}
  ! style="border-right:medium #aaa solid;" | [[कमज़ोरअति-शुल्क|कमज़ोर]]
[[कमज़ोरअति-शुल्क|अति-]]
 
[[कमज़ोरअति-शुल्क|शुल्क]] <br /> {{mvar|Y}}{{sub|W}}
  !
  !
  ! Electric <br/> [[charge (physics)|charge]] <br/> {{mvar|Q}}
  ! [[बिजलीशुल्क|बिजली]]
  ! [[Weak isospin|Weak <br/> isospin]] <br/> {{mvar|T}}{{sub|3}}
[[बिजलीशुल्क|शुल्क]] <br /> {{mvar|Q}}
  ! Weak <br/> hyper-<br/>charge <br/> {{mvar|Y}}{{sub|W}}
  ! [[Weak isospin|कमज़ोर]]
[[Weak isospin|समभारिक प्रचक्रण]] <br /> {{mvar|T}}{{sub|3}}
  ! [[कमज़ोरअति-शुल्क|कमज़ोर]]
[[कमज़ोरअति-शुल्क|अति-]]
 
[[कमज़ोरअति-शुल्क|शुल्क]] <br /> {{mvar|Y}}{{sub|W}}
  |- style="border-top:medium #aaa solid;"
  |- style="border-top:medium #aaa solid;"
  | rowspan = "2"; style="border-right:medium #aaa solid;" | Leptons
  | rowspan = "2"; style="border-right:medium #aaa solid;" | लेप्टॉन
  | {{math|{{subatomic particle|electron neutrino|link=yes}}, {{subatomic particle|muon neutrino|link=yes}}, {{subatomic particle|tau neutrino|link=yes}}}}
  | {{math|{{subatomic particle|electron neutrino|link=yes}}, {{subatomic particle|muon neutrino|link=yes}}, {{subatomic particle|tau neutrino|link=yes}}}}
  | align="center"; | 0
  | align="center"; | 0
Line 58: Line 67:
  | align="center"; | &minus;2
  | align="center"; | &minus;2
  |-
  |-
  | rowspan = "2"; style="border-right:medium #aaa solid;" | Quarks
  | rowspan = "2"; style="border-right:medium #aaa solid;" | क्वार्क
  | {{subatomic particle|up quark|link=yes}}, {{subatomic particle|charm quark|link=yes}}, {{subatomic particle|top quark|link=yes}}
  | {{subatomic particle|up quark|link=yes}}, {{subatomic particle|charm quark|link=yes}}, {{subatomic particle|top quark|link=yes}}
  | align="center"; | +{{sfrac|2|3}}
  | align="center"; | +{{sfrac|2|3}}
Line 77: Line 86:
  | align="center"; | &minus;{{sfrac|2|3}}
  | align="center"; | &minus;{{sfrac|2|3}}
  |}
  |}
जहाँ बाएँ - और दाएँ हाथ वाले यहाँ क्रमशः बाएँ और दाएँ [[चिरायता (भौतिकी)]] हैं ([[हेलिसिटी (कण भौतिकी)]] से अलग)
जहाँ बाएँ और दाएँ हाथ वाले विरोधी-फर्मियन क्रमशः बाएँ और दाएँ [[चिरायता (भौतिकी)]] ([[हेलिसिटी (कण भौतिकी)]] से अलग) हैं।
एंटी-फर्मियन के लिए कमजोर हाइपरचार्ज संबंधित फर्मियन के विपरीत है क्योंकि इलेक्ट्रिक चार्ज और कमजोर आइसोस्पिन का तीसरा घटक [[चार्ज संयुग्मन]] के तहत रिवर्स साइन करता है।
 
विरोधी-फर्मियन के लिए दुर्बल उच्च आवेश संबंधित फर्मियन के विपरीत है क्योंकि विद्युत आवेश और दुर्बल समभारिक का तीसरा घटक [[चार्ज संयुग्मन|आवेश संयुग्मन]] के तहत विपरीत साइन करता है। दुर्बल उच्च आवेश को पहली बार 1961 में [[शेल्डन ग्लासो]] द्वारा प्रस्तुत किया गया था।


{| class = "wikitable" style = "text-align:center"
{| class = "wikitable" style = "text-align:center"
  ! Interaction<br/> mediated
  ! [[इंटरैक्शनमध्यस्थता|इंटरैक्शन]]
  ! [[Boson]]
[[इंटरैक्शनमध्यस्थता|मध्यस्थता]]
  ! Electric <br/> charge <br/> {{mvar|Q}}
  ! [[Boson|बोसॉन]]
  ! Weak <br/> isospin <br/> {{mvar|T}}{{sub|3}}
  ! बिजली
  ! Weak <br/> hypercharge <br/> {{mvar|Y}}{{sub|W}}
चार्ज <br /> {{mvar|Q}}
  ! कमज़ोर
समभारिक प्रचक्रण <br /> {{mvar|T}}{{sub|3}}
  ! [[कमज़ोरअति-शुल्क|कमज़ोर]]
[[कमज़ोरअति-शुल्क|अति-]]
 
[[कमज़ोरअति-शुल्क|शुल्क]] <br /> {{mvar|Y}}{{sub|W}}
  |- style="border-top: 2pt #aaa solid;"
  |- style="border-top: 2pt #aaa solid;"
  | rowspan = "2" | Weak
  | rowspan = "2" | दुर्बल
  | {{math| {{subatomic particle|W boson+-|link=yes}} }}
  | {{math| {{subatomic particle|W boson+-|link=yes}} }}
  | ±1
  | ±1
Line 98: Line 114:
  | 0
  | 0
  |- style="border-bottom: 2pt #aaa solid;"
  |- style="border-bottom: 2pt #aaa solid;"
  | Electromagnetic
  | विद्युत् चुंबकीय
  | {{math| {{subatomic particle|Photon0|link=yes}} }}
  | {{math| {{subatomic particle|Photon0|link=yes}} }}
  | 0
  | 0
Line 104: Line 120:
  | 0
  | 0
  |-
  |-
  | Strong
  | प्रबल
  | {{math| {{subatomic particle|Gluon|link=yes}} }}
  | {{math| {{subatomic particle|Gluon|link=yes}} }}
  | 0
  | 0
Line 110: Line 126:
  | 0
  | 0
  |-
  |-
  | Higgs
  | हिग्स
  | {{math| {{subatomic particle|Higgs boson|link=yes}} }}
  | {{math| {{subatomic particle|Higgs boson|link=yes}} }}
  | 0
  | 0
Line 116: Line 132:
  | +1
  | +1
  |}
  |}
[[File:Electroweak.svg|300px|right|thumb|कमजोर आइसोस्पिन का पैटर्न, {{mvar| T}}{{sub|3}}, और कमज़ोर हाइपरचार्ज, {{mvar| Y}}{{sub|W}}, ज्ञात प्राथमिक कणों का, विद्युत आवेश दिखा रहा है, {{mvar| Q }}, वेनबर्ग कोण के साथ। तटस्थ हिग्स क्षेत्र (परिक्रमा) विद्युत कमजोर समरूपता को तोड़ता है और उन्हें द्रव्यमान देने के लिए अन्य कणों के साथ संपर्क करता है। हिग्स फील्ड के तीन घटक विशाल W और Z बोसोन का हिस्सा बन गए।]]प्रत्येक गेज बोसॉन के लिए -आइसोस्पिन और + चार्ज का योग शून्य है; नतीजतन, सभी इलेक्ट्रोवीक गेज बोसोन हैं
[[File:Electroweak.svg|212x212px|right|thumb|दुर्बल समभारिक  का पैटर्न, {{mvar| T}}{{sub|3}}, और कमज़ोर उच्च आवेश, {{mvar| Y}}{{sub|W}}, ज्ञात प्राथमिक कणों का, विद्युत आवेश दिखा रहा है, {{mvar| Q }}, वेनबर्ग कोण के साथ। निष्प्रभावी हिग्स क्षेत्र (परिक्रमा) विद्युत दुर्बल समरूपता को तोड़ता है और उन्हें द्रव्यमान देने के लिए अन्य कणों के साथ संपर्क करता है। हिग्स क्षेत्र  के तीन घटक विशाल W और Z बोसोन का हिस्सा बन गए।]]प्रत्येक गेज बोसॉन के लिए -समभारिक और + आवेश का योग शून्य है; परिणामस्वरूप, सभी विद्युत् दुर्बल बल गेज बोसोन हैं
:: <math>\, Y_\text{W} = 0 ~.</math> [[मानक मॉडल]] में हाइपरचार्ज असाइनमेंट सभी विसंगतियों को रद्द करने की आवश्यकता के द्वारा दोहरी अस्पष्टता तक निर्धारित किए जाते हैं।
:: <math>\, Y_\text{W} = 0 ~.</math> [[मानक मॉडल]] में उच्च आवेश समनुदेशन सभी विसंगतियों को निष्क्रिय करने की आवश्यकता के द्वारा दोहरी अस्पष्टता तक निर्धारित किए जाते हैं।


=== वैकल्पिक आधा स्केल ===
=== वैकल्पिक आधा स्केल ===
सुविधा के लिए, कमजोर हाइपरचार्ज को अक्सर आधे पैमाने पर दर्शाया जाता है, ताकि
सुविधा के लिए, दुर्बल उच्च आवेश को प्रायः आधे पैमाने पर दर्शाया जाता है, जिससे 
::<math>\, Y_{\rm W} = Q - T_3 ~,</math>
::<math>\, Y_{\rm W} = Q - T_3 ~,</math>
जो आइसोस्पिन मल्टीप्लेट में कणों के औसत विद्युत आवेश के बराबर है।<ref name=Peskin-Schroeder-1995-IntQFT/><ref name=Anderson-2003-MThCoStr/>
जो समभारिक बहुक में कणों के औसत विद्युत आवेश के बराबर है।<ref name=Peskin-Schroeder-1995-IntQFT/><ref name=Anderson-2003-MThCoStr/>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




== बेरिऑन और लेप्टान संख्या ==
== बेरिऑन और लेप्टान संख्या ==
कमजोर हाइपरचार्ज B - L के माध्यम से संबंधित है:
दुर्बल उच्च आवेश B - L के माध्यम से संबंधित है:


:<math>\tfrac{1}{2}X + Y_{\rm W} = \tfrac{5}{2}(B - L) \,</math>
:<math>\tfrac{1}{2}X + Y_{\rm W} = \tfrac{5}{2}(B - L) \,</math>
जहां [[एक्स (चार्ज)]] [[ महा एकीकरण सिद्धांत ]] में एक संरक्षित क्वांटम संख्या है। चूंकि कमजोर हाइपरचार्ज को हमेशा मानक मॉडल और अधिकांश एक्सटेंशन के भीतर संरक्षित किया जाता है, इसका मतलब यह है कि बेरिऑन नंबर माइनस लिप्टन नंबर भी हमेशा संरक्षित रहता है।
जहां [[एक्स (चार्ज)|एक्स (आवेश )]][[ महा एकीकरण सिद्धांत |उच्च एकीकरण सिद्धांत]] में एक संरक्षित क्वांटम संख्या है। दुर्बल उच्च आवेश को पहली बार 1961 में [[शेल्डन ग्लासो]] द्वारा प्रस्तुत किया गया था। चूंकि दुर्बल उच्च आवेश को सदैव मानक मॉडल और ज्यादातर विस्तारण के भीतर संरक्षित किया जाता है, इसका तात्पर्य यह है कि बेरिऑन संख्या - लिप्टन संख्या भी सदैव संरक्षित रहता है।


=== न्यूट्रॉन क्षय ===
=== न्यूट्रॉन क्षय ===
:{{math|{{SubatomicParticle|neutron|link=yes}} → {{SubatomicParticle|proton|link=yes}} + {{SubatomicParticle|electron}} + {{SubatomicParticle|electron antineutrino}}}}
:{{math|{{SubatomicParticle|neutron|link=yes}} → {{SubatomicParticle|proton|link=yes}} + {{SubatomicParticle|electron}} + {{SubatomicParticle|electron antineutrino}}}}


इसलिए न्यूट्रॉन क्षय बेरिऑन संख्या को संरक्षित करता है {{mvar|B}} और [[लेपटन संख्या]] {{mvar|L}} अलग से, इसलिए भी अंतर {{nobr| {{mvar|B}} − {{mvar|L}} }} संरक्षित है।
इसलिए न्यूट्रॉन क्षय बेरिऑन संख्या {{mvar|B}} को और [[लेपटन संख्या]] {{mvar|L}} को अलग से संरक्षित करता है, इसलिए{{nobr| {{mvar|B}} − {{mvar|L}} }}अंतर भी संरक्षित है।


===प्रोटोन क्षय===
===प्रोटोन क्षय===
[[प्रोटॉन क्षय]] कई [[महा एकीकरण सिद्धांत]] की भविष्यवाणी है।
[[प्रोटॉन क्षय]] कई [[महा एकीकरण सिद्धांत|उच्च एकीकरण सिद्धांत]] की पूर्व संकल्पना है।
:{| style="border: none; padding-left:3em; text-align:center;"
:{| style="border: none; padding-left:3em; text-align:center;"
|- style="height: 2em;"
|- style="height: 2em;"
Line 144: Line 170:
|  ||  ||  ||  || &emsp; └→ &nbsp; || {{math| 2{{SubatomicParticle|link=yes|Gamma}} }}
|  ||  ||  ||  || &emsp; └→ &nbsp; || {{math| 2{{SubatomicParticle|link=yes|Gamma}} }}
|}
|}
इसलिए यह काल्पनिक प्रोटॉन क्षय संरक्षण करेगा {{nobr| {{mvar|B}} − {{mvar|L}} }}, भले ही यह व्यक्तिगत रूप से लेप्टान संख्या और बेरिऑन संख्या दोनों के संरक्षण का उल्लंघन करेगा।
इसलिए यह काल्पनिक प्रोटॉन क्षय {{nobr| {{mvar|B}} − {{mvar|L}} }}संरक्षण करेगा, भले ही यह व्यक्तिगत रूप से लेप्टान संख्या और बेरिऑन संख्या दोनों के संरक्षण का उल्लंघन करेगा।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
* मानक मॉडल (गणितीय सूत्रीकरण)
* मानक मॉडल (गणितीय सूत्रीकरण)
* कमजोर चार्ज
* दुर्बल आवेश


==संदर्भ==
==संदर्भ==
Line 275: Line 301:




}} <!-- end "refs=" -->
}}  
 
{{Standard model of physics}}
[[Category: परमाणु भौतिकी]] [[Category: मानक मॉडल]] [[Category: इलेक्ट्रोविक सिद्धांत]]
 
[[he:היפרמטען חלש]]
[[he:היפרמטען חלש]]


 
[[Category:Articles with hatnote templates targeting a nonexistent page]]
 
[[Category:CS1 English-language sources (en)]]
[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category:Collapse templates]]
[[Category:Created On 29/03/2023]]
[[Category:Created On 29/03/2023]]
[[Category:Lua-based templates]]
[[Category:Machine Translated Page]]
[[Category:Navigational boxes| ]]
[[Category:Navigational boxes without horizontal lists]]
[[Category:Pages with reference errors]]
[[Category:Pages with script errors]]
[[Category:Short description with empty Wikidata description]]
[[Category:Sidebars with styles needing conversion]]
[[Category:Templates Vigyan Ready]]
[[Category:Templates that add a tracking category]]
[[Category:Templates that generate short descriptions]]
[[Category:Templates using TemplateData]]

Latest revision as of 17:52, 1 May 2023

कण भौतिकी के विद्युत् दुर्बल पारस्परिक क्रिया के मानक मॉडल (गणितीय सूत्रीकरण) में, दुर्बल उच्च आवेश एक क्वांटम संख्या है जो विद्युत आवेश और दुर्बल समभारिक के तीसरे घटक से संबंधित है। इसे प्रायः द्वारा निरूपित किया जाता है और यह गेज समरूपता U(1) के अनुरूप है।[1][2]

यह संरक्षण नियम (भौतिकी) है (केवल वे शब्द जो समग्र रूप से दुर्बल -उच्च आवेश निष्प्रभावी हैं, लैग्रैंगियन में अनुमति है)। हालाँकि, इसमें एक अन्योन्यक्रिया हिग्स क्षेत्र के साथ है। चूँकि हिग्स क्षेत्र निर्वात प्रत्याशित मूल्य अशून्य है, कण इस क्षेत्र के साथ हर समय निर्वात में भी परस्पर क्रिया करते हैं। दुर्बल उच्च आवेश को पहली बार 1961 में शेल्डन ग्लासो द्वारा प्रस्तुत किया गया था। यह उनके दुर्बल उच्च आवेश (और दुर्बल समभारिक T3) को बदल देता है। उनमें से केवल एक विशिष्ट संयोजन, (विद्युत आवेश), संरक्षित है।

गणितीय रूप से, दुर्बल उच्च आवेश, प्रबल अन्योन्य क्रिया के उच्च आवेश के लिए गेल-मान-निशिजिमा सूत्र के समान दिखाई देता है (जो दुर्बल पारस्परिक क्रिया में संरक्षित नहीं है और लेप्टान के लिए शून्य है)।

विद्युत् दुर्बल सिद्धांत में SU(2) परिवर्तन परिभाषा के अनुसार U(1) परिवर्तनों के साथ संचार करता है और इसलिए SU(2) द्वि-आवृत्ति (उदाहरण के लिए बाएं हाथ के ऊपर और नीचे क्वार्क) के तत्वों के लिए U(1) आवेश बराबर होना चाहिए। यही कारण है कि U(1) की पहचान U(1)em से नहीं की जा सकती है और इसमें दुर्बल उच्च आवेश प्रस्तुत करना अनिवार्य होता है।[3][4]

दुर्बल उच्च आवेश को पहली बार 1961 में शेल्डन ग्लासो द्वारा प्रस्तुत किया गया था।[4][5][6]

परिभाषा

वेनबर्ग कोण और युग्मन स्थिरांक g, g′, और e के बीच संबंध। ली (1981) से रूपांतरित।[7]

दुर्बल उच्च आवेश विद्युत गेज समूह के U(1) घटक का आवेश (भौतिकी) है, SU(2)×U(1) और इससे जुड़े क्वांटम क्षेत्र B W3 विद्युत् दुर्बल क्वांटम क्षेत्र के साथ मिश्रित होता है जिससे अवेक्षित किया हुआ उत्पादन किया जा सके।

गेज बोसोन और क्वांटम विद्युत् गतिकी का फोटॉन दुर्बल उच्च आवेश संबंध को संतुष्ट करता है

जहां Q विद्युत आवेश है (प्रारंभिक आवेश इकाइयों में) और T3 दुर्बल समभारिक (SU(2) घटक) का तीसरा घटक है।

पुनर्व्यवस्थित, दुर्बल उच्च आवेश को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जा सकता है:

फर्मियन
परिवार
वाम-चिराल फर्मन दायां-चिराल फर्मीअन
बिजली

शुल्क
Q

कमज़ोर

समभारिक प्रचक्रण
T3

कमज़ोर

अति-

शुल्क
YW

बिजली

शुल्क
Q

कमज़ोर

समभारिक प्रचक्रण
T3

कमज़ोर

अति-

शुल्क
YW

लेप्टॉन
ν
e
,
ν
μ
,
ν
τ
0 +1/2 −1 νR
May not exist
0 0 0

e
,
μ
,
τ
−1 1/2 −1
e
R
,
μ
R
,
τ
R
−1 0 −2
क्वार्क
u
,
c
,
t
+2/3 +1/2 +1/3
u
R
,
c
R
,
t
R
+2/3 0 +4/3
d, s, b 1/3 1/2 +1/3
d
R
,
s
R
,
b
R
1/3 0 2/3

जहाँ बाएँ और दाएँ हाथ वाले विरोधी-फर्मियन क्रमशः बाएँ और दाएँ चिरायता (भौतिकी) (हेलिसिटी (कण भौतिकी) से अलग) हैं।

विरोधी-फर्मियन के लिए दुर्बल उच्च आवेश संबंधित फर्मियन के विपरीत है क्योंकि विद्युत आवेश और दुर्बल समभारिक का तीसरा घटक आवेश संयुग्मन के तहत विपरीत साइन करता है। दुर्बल उच्च आवेश को पहली बार 1961 में शेल्डन ग्लासो द्वारा प्रस्तुत किया गया था।

इंटरैक्शन

मध्यस्थता

बोसॉन बिजली

चार्ज
Q

कमज़ोर

समभारिक प्रचक्रण
T3

कमज़ोर

अति-

शुल्क
YW

दुर्बल
W±
±1 ±1 0

Z0
0 0 0
विद्युत् चुंबकीय
γ0
0 0 0
प्रबल
g
0 0 0
हिग्स
H0
0 1/2 +1
दुर्बल समभारिक का पैटर्न, T3, और कमज़ोर उच्च आवेश, YW, ज्ञात प्राथमिक कणों का, विद्युत आवेश दिखा रहा है, Q , वेनबर्ग कोण के साथ। निष्प्रभावी हिग्स क्षेत्र (परिक्रमा) विद्युत दुर्बल समरूपता को तोड़ता है और उन्हें द्रव्यमान देने के लिए अन्य कणों के साथ संपर्क करता है। हिग्स क्षेत्र के तीन घटक विशाल W और Z बोसोन का हिस्सा बन गए।

प्रत्येक गेज बोसॉन के लिए -समभारिक और + आवेश का योग शून्य है; परिणामस्वरूप, सभी विद्युत् दुर्बल बल गेज बोसोन हैं

मानक मॉडल में उच्च आवेश समनुदेशन सभी विसंगतियों को निष्क्रिय करने की आवश्यकता के द्वारा दोहरी अस्पष्टता तक निर्धारित किए जाते हैं।

वैकल्पिक आधा स्केल

सुविधा के लिए, दुर्बल उच्च आवेश को प्रायः आधे पैमाने पर दर्शाया जाता है, जिससे

जो समभारिक बहुक में कणों के औसत विद्युत आवेश के बराबर है।[8][9]







बेरिऑन और लेप्टान संख्या

दुर्बल उच्च आवेश B - L के माध्यम से संबंधित है:

जहां एक्स (आवेश )उच्च एकीकरण सिद्धांत में एक संरक्षित क्वांटम संख्या है। दुर्बल उच्च आवेश को पहली बार 1961 में शेल्डन ग्लासो द्वारा प्रस्तुत किया गया था। चूंकि दुर्बल उच्च आवेश को सदैव मानक मॉडल और ज्यादातर विस्तारण के भीतर संरक्षित किया जाता है, इसका तात्पर्य यह है कि बेरिऑन संख्या - लिप्टन संख्या भी सदैव संरक्षित रहता है।

न्यूट्रॉन क्षय


n

p
+
e
+
ν
e

इसलिए न्यूट्रॉन क्षय बेरिऑन संख्या B को और लेपटन संख्या L को अलग से संरक्षित करता है, इसलिए BL अंतर भी संरक्षित है।

प्रोटोन क्षय

प्रोटॉन क्षय कई उच्च एकीकरण सिद्धांत की पूर्व संकल्पना है।


p+
 
→  
e+
  +
π0
  └→   2
γ

इसलिए यह काल्पनिक प्रोटॉन क्षय BL संरक्षण करेगा, भले ही यह व्यक्तिगत रूप से लेप्टान संख्या और बेरिऑन संख्या दोनों के संरक्षण का उल्लंघन करेगा।

यह भी देखें

  • मानक मॉडल (गणितीय सूत्रीकरण)
  • दुर्बल आवेश

संदर्भ

  1. Donoghue, J.F.; Golowich, E.; Holstein, B.R. (1994). Dynamics of the Standard Model. Cambridge University Press. p. 52. ISBN 0-521-47652-6.
  2. Cheng, T.P.; Li, L.F. (2006). Gauge Theory of Elementary Particle Physics. Oxford University Press. ISBN 0-19-851961-3.
  3. Tully, Christopher G. (2012). Elementary Particle Physics in a Nutshell. Princeton University Press. p. 87. doi:10.1515/9781400839353. ISBN 978-1-4008-3935-3.
  4. 4.0 4.1 Glashow, Sheldon L. (February 1961). "Partial-symmetries of weak interactions". Nuclear Physics (in English). 22 (4): 579–588. Bibcode:1961NucPh..22..579G. doi:10.1016/0029-5582(61)90469-2.
  5. Hoddeson, Lillian; Brown, Laurie; Riordan, Michael; Dresden, Max, eds. (1997-11-13). The rise of the Standard Model: A history of particle physics from 1964 to 1979 (1st ed.). Cambridge University Press. p. 14. doi:10.1017/cbo9780511471094. ISBN 978-0-521-57082-4.
  6. Quigg, Chris (2015-10-19). "Electroweak symmetry breaking in historical perspective". Annual Review of Nuclear and Particle Science (in English). 65 (1): 25–42. arXiv:1503.01756. Bibcode:2015ARNPS..65...25Q. doi:10.1146/annurev-nucl-102313-025537. ISSN 0163-8998.
  7. Lee, T.D. (1981). Particle Physics and Introduction to Field Theory. Boca Raton, FL / New York, NY: CRC Press / Harwood Academic Publishers. ISBN 978-3718600335 – via Archive.org.
  8. Peskin, Michael E.; Schroeder, Daniel V. (1995). An Introduction to Quantum Field Theory. Addison-Wesley Publishing Company. ISBN 978-0-201-50397-5.
  9. Anderson, M.R. (2003). The Mathematical Theory of Cosmic Strings. CRC Press. p. 12. ISBN 0-7503-0160-0.