[閒聊] 可以幫我科普一下「弱電統一」嗎?

[CarlEdwards (CarlEdwards)]

四大基本作用力分別是引力、電磁力、弱力與強力

其中電磁力跟弱力已經統一在一起稱為弱電統一

那....什麼是弱電統一啊??


以我的理解來說，是不是給光子質量的意思?

電磁力是交換光子傳遞力，弱力也是交換光子

但是光子因為某些原因(粒子)得到了質量導致對稱性破缺

因而變成短程力

請問我這樣子的理解有錯誤嗎??


那何種情況之下會造成弱電統一，何種狀況下又會弱電分離??

條件是?? 溫度??


感謝!!

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推 jass970991: 弱力是交換光子？
→ CarlEdwards: 不是啊，是W跟Z粒子
→ CarlEdwards: 但是弱電會在高溫時統一，是不是暗示虛光子跟弱力的
→ CarlEdwards: 粒子有關係？
→ CarlEdwards: 這部分我就有疑惑，能科普一下嗎？
推 KomiShousuke: 首先弱力的gauge bosons不是光子喔，是W跟Zbosons
→ KomiShousuke: 得到質量的是W跟Z
→ KomiShousuke: 關於這部分你可以去看看Higgs mechanism
→ KomiShousuke: 弱電力的gauge group 是SU(2)_{L} X U(1)_{Y}
→ KomiShousuke: SU(2) 的兩個generators 在 SSB ，他們的組合是兩個
→ KomiShousuke: W bosons, 剩下一個generator跟U(1)的generator
→ KomiShousuke: 的組合一個分別是Z bosons 跟光子
→ KomiShousuke: 這一切你可以從Covariant derivatives看出來
→ KomiShousuke: 總之SSB給的是W跟Z bosons 質量
→ KomiShousuke: 在弱電的gauge group中，光子跟W,Z bosons還沒分開
→ KomiShousuke: 就是SU(2)的三個generators跟U(1)那一個generator
→ KomiShousuke: 至於SSB後光子沒得到質量，是有一個symmetry
→ KomiShousuke: 沒被破壞，就是現在電磁力的U(1)
感謝回應
是不是說在極高溫時，W、Z與光子是沒有差別的，所以弱電可以統一描述
但是溫度降低後，藉由希格斯機制讓W、Z得到質量，弱電就分離了
光子沒得到質量的原因是因為某個對稱性沒被破壞掉
那我可以趁機問一下自然而然產生的問題嗎??
就是在哪種條件下那個對稱性會被破壞掉(光子得到質量)
是極低溫下嗎?
※ 編輯: CarlEdwards (123.205.48.233 臺灣), 01/10/2021 22:10:04
→ KomiShousuke: 你是指電磁力的U(1)嗎?
→ KomiShousuke: 據我所知U(1)_{EM}不會被破壞
→ KomiShousuke: 至少目前光子是沒有質量的
→ CarlEdwards: 超導呢？
→ KomiShousuke: 超導那方面我就很不熟了
→ KomiShousuke: 不過在超導中電磁力變得短程(?)
→ KomiShousuke: 因此對應的gauge boson，也就是光子，需要有一個質
→ KomiShousuke: 量，不過這應該是某種描述方式(?)，不代表超導內
→ KomiShousuke: 真的有帶質量的光子(?)
→ KomiShousuke: 這方面要請對超導熟的人來補充一下了~
→ CarlEdwards: 感謝你熱心的回應