Corrente debole neutra

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Le interazioni tramite corrente debole neutra sono un tipo di interazione debole con cui possono interagire le particelle elementari. Questo tipo di interazioni sono mediate dal bosone Z0, e l'interazione è chiamata neutra poiché lo Z0 non ha carica elettrica. La scoperta delle correnti debole neutre fu un passo importante per l'unificazione della interazione elettromagnetica con l'interazione debole nella interazione elettrodebole, e portò alla scoperta dei bosoni Z e W.

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

Si ritiene spesso che l'interazione sia chiamata neutra perché il bosone Z non ha carica elettrica, anche se la corrente che dà il nome all'interazione è quella delle particelle interagenti. Un esempio è il contributo della corrente neutra all'ampiezza dello scattering elastico νe e→νe e:

\mathfrak{M}^{\mathrm{NC}} \propto J_{\mu}^{\mathrm{(NC)}}(\nu_{\mathrm{e}}) \; J^{\mathrm{(NC)}\mu}(\mathrm{e^{-}})

dove le correnti neutre che descrivono il flusso del neutrino e dell'elettrone sono date da:

J^{\mathrm{(NC)}\mu}(f) = \bar{u}_{f}\gamma^{\mu}\frac{1}{2}\left(g^{f}_{V}-g^{f}_{A}\gamma^{5}\right)u_{f},

in cui g^{f}_{V} e g^{f}_{A} sono il vettore e il vettore assiale di accoppiamento per il fermione f.

Il bosone Z si può accoppiare con qualsiasi particella del Modello Standard, a parte il gluone e il fotone, anche se ogni interazione tra due particelle cariche che avvenga con lo scambio di un bosone Z virtuale può avvenire anche con lo scambio di un fotone virtuale.
A meno che le particelle interagenti non abbiano energie almeno dell'ordine della massa del bosone Z (91 GeV), lo scambio di un bosone Z virtuale dà solo piccole correzioni (~(E/M_Z)^2) all'ampiezza del processo elettromagnetico.

Scoperta[modifica | modifica wikitesto]

L'esistenza delle correnti deboli neutre venne predetta da Abdus Salam, Sheldon Glashow e Steven Weinberg,[1] e fu confermata nel 1973 in un esperimento con neutrini nella camera a bolle Gargamelle al CERN.

Acceleratori di particelle con energie sufficienti per misurare la massa del bosone Z non furono disponibili fino al 1983. Le interazioni tramite il bosone Z con il neutrino hanno delle caratteristiche particolari: sono l'unico meccanismo noto per lo scattering elastico di neutrini nella materia. I neutrini possono infatti dare luogo con quasi uguale probabilità a scattering elastico con il bosone Z e a scattering anelastico con il bosone W.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ The Nobel Prize in Physics 1979, Nobel Foundation. URL consultato il 01 marzo 2014.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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