ElektroschwacheVereinigung -
historische Einfü
hrung
DieGeschichte der elektroschwachen Vereinigung dauerte mehrere Jahrzehnte.Wenn man so will, dauert sie mit der Suche nach dem Higgs Boson sogar heutenoch an.
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AlsVä
ter der elektroschwachen Theorie gelten die Physiker
Glashow, Weinberg und Salam.
Aberbeginnen wir in den 60er Jahren.
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Bei der Suche nach einer elektroschwachen Theorie, versuchte man das masselosePhoton und die drei schweren Austauschbosonen der schwachen Wechselwirkung(Z
0
, W
+
und W
-
)zu einer Familie zusammenzufassen.
Den ersten Versuch der Entwicklung einer elektroschwachen Theorie unternahm1957
Julian Schwinger. |
Sein Doktorand
S.L. Glashow
entwickeltebereits 1960 eine entsprechende Eichfeldtheorie. Allerdings konnte er dieMasse von Z
0
, W
+
und W
-
nicht erklä
ren.
Ein entscheidender experimenteller Prü
fsteinwar dabei der Nachweis der
neutralen schwachen Strö me, (Z
0
-Austausch)der zunä
chst nicht zu gelingen schien.
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1964 stellten
Abdul Salam
und
J.C. Ward
(offensichtlich ohne eszu kennen) das Modell von Glashow noch einmal auf.
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Auch sie wurden aber aufgrund des fehlenden Nachweises der neutralen Strö me entmutigt.
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Dasheutige Modell der elektroschwachen Theorie wurde 1967 von
Steven Weinberg
vorgeschlagen.
A. Salam stellte sie unabhä
ngig davon 1968 auf.In ihrer Theorie fand sich - im Unterschied zum Glashow`schen - ein |
Mechanismusder das Zustandekommen der W- und Z-Massen erklä
rte. Der Haken warallerdings, dass sie die sogenannte "
Renormierbarkeit " fü rihr Modell noch nicht zeigen konnten
.
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Die Renormierbarkeit, die fü r die elektromagnetischeTheorie funktionierte, klappte bei der schwachen Wechselwirkung zunä chstnicht, da die Austauschteilchen Masse haben. Die Erklä rung, dass dieTeilchen ihre Masse durch "Symmetriebrechung" (siehe spä ter im Kapitel)erhalten, erlaubt auch die Renormierung schwacher WW-Prozesse. Dies warein groß
er Schritt zur elektroschwachen Eichfeldtheorie. Was bislangjedoch fehlte, waren die experimentellen Beweise.
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Erst 1974 gelang der Nachweis der Renormierbarkeit derschwachen Wechselwirkung durch
G. t`Hooft
in Utrecht.
Damit wurdedas bis dahin fast in Vergessenheit geratene Modell von Weinberg und Salamwieder interessant.
Bereits1973 gelang der Nachweis der neutralen Strö me am CERN, der erste experimentelleNachweis einer Vorhersage des Modells.
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Einweiterer Baustein war das im Modell postulierte vierte Quark (c), der 1974mit dem J/
Y
-Teilchen(Charmonium) gefunden wurde.
Esdauerte bis 1978, bis alle experimentellen Ergebnisse, die die schwacheund elektromagnetische WW betrafen, mit dem gefundenen Modell
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erklä rtwerden konnten.
DieserErfolg wurde
1979 mit dem Physik-Nobelpreis an S. L. Glashow, S.Weinberg und A. Salam gekrö
nt.
IhreTheorie der elektroschwachen Wechselwirkung ist heute als
Glashow-Weinberg-Salam-Modell
bekannt (GWS-Modell).
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(siehe dazu auch
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