لف نظيري ضعيف

اللف النظائري الضعيف في فيزياء الجسيمات هو عدد كمي متصل بالقوة النووية الضعيفة، ويوازي فكرة اللف النظائري المرتبطة بالقوة النووية القوية. وعادة ما يرمز للف النظائري الضعيف بالرمز T أو I مع عنصر ثالث يكتب بأحد الرموز التالية: T_z ــ T₃ ــ I_z ــ I₃‏.^[1] اللف النظائري الضعيف هو عنصر لفرط شحنة ضعيف ^{[الإنجليزية]}، التي توحد التآثر الضعيف مع التفاعلات الكهرومغناطيسية.

يرتبط قانون حفظ اللف النظائري الضعيف بحفظ T₃؛ يجب على جميع التفاعلات الضعيفة أن تحفظ T₃. كما أن باقي التفاعلات الأخرى أن تحافظ عليها، ومن ثم فالكمية عموما تكون محفوظة. لهذا السبب T₃ أكثر أهمية من T وغالبا مايشير مصطلح «اللف النظائري الضعيف» إلى «المكون الثالث للف النظائري الضعيف».

العلاقة مع اللا تناظرية

الفرميونات ذات لا تناظرية سلبية (وتسمى أيضا الفرميونات يسارية) لديها T‏ = ¹⁄₂ ويمكن تجميعها في مزدوجات ب T₃‏ = ¹⁄₂± بحيث تتصرف كأنها تحت تآثر ضعيف. فمثلا: الكواركات العلوية (u وc وt) لديها T₃‏ = +¹⁄₂، وتتحول دائما إلى كواركات سفلية (s وd وb) والتي لديها T₃‏ = −¹⁄₂ والعكس صحيح. من ناحية أخرى فإن الكواركات لاتتحلل بضعف إلى كواركات لها نفس T₃. وتعمل اللبتونات اليسارية تقريبا نفس الشيء بحيث تظهر في مزدوجات تحتوي لبتونات ذات شحنة (
e⁻
و
μ⁻
و
τ⁻
) ولديها T₃‏ = −¹⁄₂ ونيوترينو (
ν
_e,
ν
_μ,
ν
_τ) ذات T₃‏ = ¹⁄₂.

أما الفرميونات ذات لا تناظر موجب (ويطلق عليها فرميونات يمينية) فلديها T‏ = 0 وتكون نموذج مفرد الذي لا يخضع التفاعلات الضعيفة.

وترتبط الشحنة الكهربية Q باللف النظائري الضعيف T₃ وفرط شحنة ضعيف Y_W بالمعادلة:

${\displaystyle Q=T_{3}+{\frac {Y_{\mathrm {W} }}{2}}.}$

لف نظائري ضعيف وبوزونات W

التماثل المرتبط باللف هو (SU(2 ^{[الإنجليزية]}. وهذا يتطلب بوزونات قياسية للتحويل مابين شحنات اللف النظائري الضعيف: بوزونات
W⁺
و
W⁻
و
W⁰
. مما يعني أن بوزونات
W
لديها T‏ = 1 مع ثلاث قيم مختلفة ل T₃

• بوزون
  W⁺
  ‏ (T₃‏ = +1) ينبعث من التحولات {(T₃‏ = +¹⁄₂) ← (T₃‏ = −¹⁄₂)}.
• بوزون
  W⁻
  ‏ (T₃‏ = −1) ينبعث من التحولات {(T₃‏ = −¹⁄₂) ← (T₃‏ = +¹⁄₂)}.
• بوزون
  W⁰
  ‏ (T₃‏ = 0) سينبعث من تفاعلات لا تتغير فيها T₃. ولكن وتحت توحيد قوة الكتروضعيفة فإن بوزون
  W⁰
  سيمتزج مع بوزون فرط الشحنة الضعيف القياسي
  B
  ، مما ينتج عنه البوزون
  Z⁰
  المطلوب وفوتون كهروديناميكا الكم.

المصادر

1. الغموض: I يستخدم أيضا رمزا للف النظائري 'عادي'، ونفس الشيء للعنصر الثالث I₃ وأيضا I_z‏. T يستخدم علامة ل قمية (عدد كم). تستخدم المقالة هنا T و T₃.

انظر أيضا

• النموذج الأساسي.

• بوابة الفيزياء