弱超荷

在粒子物理学中，弱超荷（英语：Weak hypercharge）是一个与与电荷和弱同位旋第三分量有关的守恒量子数，类比于有着盖尔曼-西岛关系的强相互作用中的超荷（它在弱相互作用中不守恒）。它通常被标记为Y_W，对应于规范对称群U(1)。^[1] 它是守恒的（在拉格朗日中只允许整体弱超电荷中性的项）。然而，其中一种相互作用是与希格斯场。由于希格斯场真空期望值不为零，因此即使在真空中，粒子也会一直与该场相互作用。这改变了它们的弱超电荷（和弱同位旋T₃）。只有它们的特定组合，${\displaystyle ~Q=T_{3}+{\tfrac {1}{2}}\,Y_{\mathsf {W}}}$（电荷），是守恒的。

在数学上，弱超电荷与强相互作用超电荷的Gell-Mann–Nishijima formula公式相似（在弱相互作用中不守恒，轻子为零）。

在电弱理论中，根据定义，SU(2) 变换与U(1) 变换对易，因此 SU(2) 双峰的元素（例如左旋上下夸克）的 U(1) 电荷必须相等。这就是为什么 U(1) 不能与 U(1) _em识别并且必须引入弱超电荷的原因。

1961 年， Sheldon Glashow首次引入了弱超电荷。

参考

1. J. F. Donoghue, E. Golowich, B. R. Holstein. Dynamics of the standard model. Cambridge University Press. 1994: 52. ISBN 0-521-47652-6.