النموذج القياسى للجسيمات الاولية

النموذج القياسى للجسيمات الاولية-الجزء الاول-

فى هذا الجزء الاول نبنى بشكل تفصيلى صريح اللاغرانجية (وهى الطاقة فى فضاء التمثيلات اذا صح التعبير) التى تصف القوة الكهروضعيفة (وهى القوة الموحدة للقوة الكهرومغناطيسية و التفاعلات النووية الضعيفة الاشعاعية) وهذا كما يصفها النموذج الرسمى ل غلاشو و واينبرغ و عبد السلام -وهم تحصلوا على نوبل من اجل هذا العمل بالضبط-.
اذن هذا النموذج متناظر بالكلية تحت تأثير الزمرة SU(2)xU(1) و لا يحتوى على انكسار تلقائى للتناظر (الذى سنفصله ان شاء الله فى الجزء الموالى من هذه المحاضرة).
و هو يصف الحقول المعيارية الشعاعية و اولها الفوتون γ و ايضا البوزونات الشعاعية للتفاعل الضعيف W و Z.
هو ايضا يحتوى على ثلاثة عائلات من اللبتونات موصوفة بحقول فرمينوية من نوع ديراك و المتفاعلة مع الحقول المعيارية و مع حقل الهيغز السلمى.
واول عائلة من هذه اللبتونات تتشكل من الالكترون و النيترينو الالكترونى.
وهو ايضا يحتوى على حقل الهيغز و هو حقل سلمى (او بالاحرى اربعة حقول سلمية) تتفاعل مع الحقول المعيارية و مع حقول ديراك للبتونات.
كل هذه الحقول تصف جسيمات بدون كتلة (وهذا هو معنى التناظر المضبوط الذى لا يسمح بأى كتلة).
وحتى نولد كتلة:
-لجسيم الهيغز.
-لمختلف اللبتونات (باستثناء النيترينوات فهى جسيمات خاصة جدا جدا كتلتها تتطلب تعامل خاص ستناوله فى جزء لاحق).
-و لمختلف الجسيمات الشعاعية باستثناء الفوتون (الذى هو فعلا صفر الكتلة لانه يقابل تناظر موضعى مضبوط فى الطبيعة هو ال U(1) الكهرومغناطيسي).
اذن حتى نولد كتلة لكل هؤلاء يكفى ان نجعل حقل الهيغز يتفاعل مع اللبتونات عبر الاقتران الشهير ل يوكاوا.
هذه اللاغرانجية هى متناظرة تحت تأثير تحويلات بوانكريه (الانسحابات و الدورانات و لورنتز اى النسبية) و متناظرة تحت تأثير التناظر المعيارى SU(2)xU(1) الذى يعبر عن القوة الكهروضعيفة عندما كانت الكهرومغناطيسية و الاشعاعية قوة واحدة موحدة عند الطاقات العليا فوق طاقات النموذج القياسى لكن تحت طاقات النظريات التوحيدية الكبرى.
لكن هذه اللاغرانجية غير متناظرة تحت تاثير التناظرات المتقطعة بالخصوص التناظر P اى العكس فى الفضاء لان القوة الاشعاعية لا تحفظ هذا التناظر (وهذا من اغرب الظواهر الطبيعية قاطبة).
وايضا فان هذه اللاغرانجية تحقق شرط اضافى هو شرط اعادة التنظيم و هذا مما يجعلها وحيدة تماما اى لا يمكن ان تكون الا على هذا الشكل.

مستمد من كتابى فى نظرية الحقل و الموضوع ايضا مبرمج فى مادة نظرية الحقل لهذا العام.
التفصيلات الرياضية و الفيزيائية على مدونة (الفيزيائى الجزائرى).

http://algerianphysicist.blogspot.com/2018/10/the-glashowweinbergsalam-electroweak.html