Glashow-Salam-Weinberg-Theorie

Glashow-Salam-Weinberg-Theorie

 

['glæʃəʊ-, -bəːg- ], Abkürzung GSW-Theorie, von den amerikanischen Physikern S. L. Glashow und S. Weinberg sowie dem pakistanischen Physiker A. Salam entwickelte Theorie, die die elektromagnetische und schwache Wechselwirkung in einer einheitlichen Eichfeldtheorie zusammenfasst (elektroschwache Wechselwirkung). Beide Wechselwirkungen werden durch den Austausch von Eichbosonen beschrieben: dem masselosen Photon im Falle der elektromagnetischen Wechselwirkung und den massiven West- und Z-Bosonen im Falle der schwachen Wechselwirkung. Bei Energien, die groß gegen die Ruhemasse der West- und Z-Bosonen sind (etwa 80 beziehungsweise 91 GeV/c²), werden elektromagnetische und schwache Wechselwirkung nach der GSW-Theorie vergleichbar stark. Die GSW-Theorie erklärt dabei die paritätsverletzende Eigenschaft der schwachen Wechselwirkung (Parität) dadurch, dass die West- und Z-Bosonen an Quarks und Leptonen mit positiver Helizität (»rechtshändig drehend«) anders koppeln als an Quarks und Leptonen mit negativer Helizität (»linkshändig drehend«). Die durch den Austausch der elektrisch neutralen Z-Bosonen erzeugten Wechselwirkungen (neutrale Ströme), die 1973 am CERN nachgewiesen wurden, waren die erste bestätigte Vorhersage der GSW-Theorie. Die endgültige Bestätigung war die direkte Produktion der West- und Z-Bosonen 1983 am CERN. Während den masselosen Photonen eine ungebrochene Eichsymmetrie zugrunde liegt, sind die massiven West- und Z-Bosonen das Ergebnis spontan gebrochener Eichsymmetrien (Symmetriebrechung). Der Vorgang der spontanen Symmetriebrechung setzt die Existenz eines weiteren neutralen skalaren Teilchens, des Higgs-Teilchens, voraus. Dessen Masse ist durch die GSW-Theorie jedoch nicht bestimmt, und es konnte bisher noch nicht nachgewiesen werden.