Введение
Квантовое число, связанное со слабым взаимодействием
В физике частиц слабый изоспин — это квантовое число, относящееся к электрически заряженной части слабого взаимодействия: частицы с полуцелым слабым изоспином могут взаимодействовать с W- и Z-бозонами; частицы с нулевым слабым изоспином не взаимодействуют. Слабый изоспин — это понятие, аналогичное изоспину при сильном взаимодействии. Слабый изоспин обычно обозначается символом T или I, а его третья компонента записывается как T₃ или I₃. Третья компонента слабого изоспина (T₃) более важна, чем само значение слабого изоспина (T); как правило, термин "слабый изоспин" используется как сокращение для "третьей компоненты слабого изоспина". Его можно понимать как собственное значение оператора заряда.
Обозначение
В этой статье используются T и T для обозначения слабого изоспина и его проекции. Что касается неоднозначности обозначений, I также используется для представления "обычного" (сильного взаимодействия) изоспина, а также для его третьей компоненты I, также известной как T или T. Усугубляя путаницу, T также используется как символ квантового числа топности.
Связь с хиральностью
Фермионы с отрицательной хиральностью (также называемые "леворукими" фермионами) имеют и могут быть сгруппированы в дублеты с , которые ведут себя одинаково при слабом взаимодействии. По соглашению, электрически заряженным фермионам присваивается знак, совпадающий с их электрическим зарядом. Например, верхние кварки (u, c, t) имеют и всегда преобразуются в нижние кварки (d, s, b), которые имеют , и наоборот. С другой стороны, кварк никогда не распадается слабо в кварк того же типа. Аналогичная ситуация наблюдается и с левыми лептонами, которые существуют в виде дублетов, содержащих заряженный лептон (, , ) с и нейтрино (, , ) с . Во всех случаях, соответствующий антифермион имеет обратную хиральность ("правый" антифермион) и противоположный знак.
Фермионы с положительной хиральностью ("правые" фермионы) и антифермионы с отрицательной хиральностью ("левые" антифермионы) имеют и образуют синглеты, которые не участвуют в заряженных слабых взаимодействиях. Частицы с не взаимодействуют с ; однако, все они взаимодействуют с .