Bozony X i Y

Bozony X i Y – hipotetyczne cząstki elementarne, których istnienie jest postulowane przez teorię wielkiej unifikacji SU(5), ale nie zostało dotąd potwierdzone doświadczalnie.

Własności

Byłyby to bozony cechowania o niezerowej masie spoczynkowej (tak jak W i Z) odpowiadająca za nowy typ oddziaływań. Oddziaływania te przekształcałyby kwarki w leptony i odwrotnie. Umożliwiałoby takie procesy, jak niezaobserwowany dotąd rozpad protonu oraz bariogeneza, czyli powstanie asymetrii materii i antymaterii w dawnym Wszechświecie. Ładunek elektryczny bozonu X wynosić powinien 4/3 e, a bozonu Y – 1/3 e. Bozony te powinny też posiadać, tak jak kwarki, trzy kolory.

Przykład procesu z udziałem bozonu X:

${\displaystyle u+u\to X\to e^{+}+{\overline {d}}}$

W rezultacie tego procesu dwa kwarki u przekształcałyby się w antykwark d i pozyton.

Przykład procesu z udziałem bozonu Y:

${\displaystyle u+d\to Y\to {\overline {\nu }}_{e}+{\overline {d}}}$

W rezultacie tego procesu kwark u i kwark d przekształcają się w antykwark d i antyneutrino elektronowe.

W sumie istnieć powinno 12 cząstek pośredniczących w przemianie kwarków w leptony: bozony X i Y wraz z antycząstkami (ładunki 4/3 e, 1/3 e, −1/3 e, −4/3 e), każda w trzech kolorach. Mówi się też czasem, że istnieje 12 hipotetycznych rodzajów bozonów X.

Wraz z bozonami X i Y o spinie 1 teorie wielkiej unifikacji przewidują pojawienie się dodatkowych bozonów Higgsa o spinie 0^[1].

Brak potwierdzenia doświadczalnego

Jak dotąd w żadnym doświadczeniu nie potwierdzono istnienia bozonów X ani Y. Nie zaobserwowano też dotąd samorzutnego rozpadu protonu, mimo trwających od wielu lat wysiłków fizyków eksperymentalnych. Ostatnie eksperymenty przeprowadzone w wielkim akceleratorze cząstek w CERNie tuż przed rozpoczęciem jego przebudowy na LHC wykazały, że „istniejące struktury są gładkie” i nie zaobserwowano śladów żadnych nowych oddziaływań. Istnienie bozonów X i Y jest więc hipotetyczne i wynika jedynie z istniejących na jego temat czysto teoretycznych hipotez (teoria wielkiej unifikacji).

Przypisy

1. SU(5) Grand Unified Theory. [dostęp 2013-11-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-12-03)]. (ang.).

Bibliografia

• https://web.archive.org/web/20061011093356/http://bsu.edu.ru:8801/resource/nphys/spargalka/040.htm (ros.)