Weak charge
परमाणु भौतिकी और परमाणु भौतिकी में, कमजोर आवेश एक कण के जेड बोसॉन के साथ कमजोर अंतःक्रिया युग्मन के मानक मॉडल को संदर्भित करता है। उदाहरण के लिए, किसी भी परमाणु समस्थानिक के लिए, कुल कमजोर आवेश लगभग-0.99 प्रति न्यूट्रॉन और + 0.07 प्रति प्रोटॉन होता है। यह इलेक्ट्रॉन प्रकीर्णन के दौरान समानता उल्लंघन का प्रभाव भी दिखाता है। इसी शब्द का उपयोग कभी-कभी अन्य, विशिष्ट मात्राओं को संदर्भित करने के लिए भी किया जाता है, जैसे कि कमजोर आइसोस्पिन, कमजोर अतिभार, या एक फर्मियन का वेक्टर युग्मन Z बोसॉन (यानी। कमजोर तटस्थ धाराओं की युग्मन शक्ति)। सैद्धांतिक आधार कमजोर आवेश का सूत्र मानक मॉडल से लिया गया है, और यह इस आधार पर दिया गया है कि कमजोर आवेश कहाँ है, कमजोर समस्थानिक कहाँ है, कमजोर मिश्रण कोण कहाँ है, और विद्युत आवेश कहाँ है। कमजोर आवेश के लिए सन्निकटन आमतौर पर मान्य होता है, क्योंकि कमजोर मिश्रण कोण आम तौर पर होता है और और बड़े, समग्र प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के विस्तार की तुलना में केवल थोड़ा अधिक की विसंगति यह संबंध केवल सीधे क्वार्क और लेप्टॉन (मौलिक कण) पर लागू होता है, क्योंकि कमजोर आइसोस्पिन को स्पष्ट रूप से यौगिक कणों के लिए परिभाषित नहीं किया गया है, जैसे कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, आंशिक रूप से कमजोर आइसोस्पिन के संरक्षित नहीं होने के कारण। प्रोटॉन के कमजोर समस्थानिक को न्यूट्रॉन के लिए और न्यूट्रॉन के लिए निर्धारित किया जा सकता है, ताकि कमजोर आवेश के लिए अनुमानित मूल्य प्राप्त किया जा सके। समान रूप से, कोई भी समान परिणाम प्राप्त करने के लिए घटक क्वार्क के कमजोर आवेशों को जोड़ सकता है। इस प्रकार न्यूट्रॉन के लिए गणना की गई कमजोर आवेश है प्रोटॉन के लिए उपरोक्त सूत्र का उपयोग करके गणना की गई कमजोर आवेश और 29° का कमजोर मिश्रण कोण एक बहुत छोटा मान है, जो आवेशित लेप्टॉन के लगभग शून्य कमजोर आवेश के समान है (नीचे दी गई तालिका देखें)। हालाँकि, नाभिकों के लिए पूर्ण सैद्धांतिक गणना करते समय सुधार उत्पन्न होते हैं। विशेष रूप से, जब वृक्ष स्तर से परे फेनमैन आरेखों का मूल्यांकन किया जाता है (अर्थात। लूप वाले आरेख), कमजोर मिश्रण कोण युग्मन स्थिरांक के चलने के कारण गति पैमाने पर निर्भर हो जाता है, और इस तथ्य के कारण कि नाभिक यौगिक कण होते हैं। कमजोर अतिभार से संबंध क्योंकि कमजोर अतिभार कमजोर अतिभार द्वारा दिया जाता है, कमजोर आवेश और विद्युत आवेश बाएं हाथ के फर्मियन और दाएं हाथ के एंटीफरमियन के लिए कमजोर अतिभार कहाँ है, या विशिष्ट मामले में, जब कमजोर मिश्रण कोण लगभग 30° होता है, से संबंधित होते हैं। व्युत्पत्ति जेड बोसॉन और फोटॉन के लिए फर्मियनों का मानक मॉडल युग्मन इस प्रकार दिया जाता हैः जहां और क्रमशः एक बाएं हाथ और दाएं हाथ का फर्मियन क्षेत्र है, बी बोसॉन क्षेत्र है, डब्ल्यू बोसॉन क्षेत्र है, और तर्कसंगत प्लैंक इकाइयों के रूप में व्यक्त किया गया प्राथमिक आवेश है, और विस्तार अपने आधार वैक्टरों के लिए वेल समीकरण से (ज्यादातर अंतर्निहित) पाउली मैट्रिक्स का उपयोग करता हैः और बी और डब्ल्यू बोसॉन के लिए क्षेत्र जेड बोसॉन क्षेत्र और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (फोटॉन) से संबंधित हैं और इन संबंधों को उपरोक्त समीकरण के साथ जोड़कर और अलग करके और एक प्राप्त करता हैः वह शब्द जो बाएं और दाएं हाथ के दोनों फेर के लिए मौजूद है। जेड बोसॉन से जुड़े शब्द फर्मियन की कायरलिटी पर निर्भर करते हैं, इस प्रकार दो अलग-अलग युग्मन शक्तियां हैंः और हालांकि फर्मियन को बाएं और दाएं हाथ के फर्मियन को अलग-अलग करने के बजाय एक कण के रूप में मानना अधिक सुविधाजनक है। वेइल आधार को इस व्युत्पत्ति के लिए चुना जाता हैः इस प्रकार उपरोक्त अभिव्यक्ति को काफी संक्षिप्त रूप से इस प्रकार लिखा जा सकता हैः जहां कण मान देता है यह तालिका विद्युत आवेश (फोटॉन के लिए युग्मन, जिसे पिछले खंड में अनुमानित कमजोर आवेश (फर्मियन के लिए जेड बोसॉन युग्मन का वेक्टर भाग), कमजोर आइसोप्सिन (डब्ल्यू बोसॉन के लिए युग्मन), कमजोर अतिभार (बी बोसॉन के लिए युग्मन) और अनुमानित जेड बोसॉन युग्मन कारकों (और पिछले खंड से) के रूप में संदर्भित किया गया है) के मान देती है। तालिका के मान अनुमानित हैंः वे कण ऊर्जाओं के लिए सटीक हैं जो कमजोर मिश्रण कोण को बिल्कुल ठीक बनाते हैं, जिसके साथ विशिष्ट के करीब होता है। सूचीबद्ध प्रत्येक कण (बिना आवेशित बोसॉनों फोटॉन, जेड बोसॉन, ग्लूऑन और हिग्स बोसॉन को छोड़कर जो उनके अपने एंटीपार्टिकल्स हैं) में समान द्रव्यमान और विपरीत आवेश के साथ एक एंटीपार्टिकल होता है। तालिका में सभी गैर-शून्य संकेतों को एंटीपार्टिकल्स के लिए उलटना पड़ता है। लेबल किए गए युग्मित स्तंभों और फर्मियन (शीर्ष चार पंक्तियों) के लिए, उनके संकेतों को पलटने के अलावा उनकी अदला-बदली करनी होती है। सभी बाएं हाथ के (नियमित) फर्मियन और दाएं हाथ के एंटीफरमियन में डब्ल्यू बोसॉन के साथ अंतःक्रिया होती है और इसलिए। उन्हें "उचित"-हाथ के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। दूसरी ओर, दाहिने हाथ के फर्मियन और बाएं हाथ के एंटीफरमियन में शून्य कमजोर आइसोस्पिन होता है और इसलिए वे डब्ल्यू बोसॉन के साथ बातचीत नहीं करते हैं (विद्युत संपर्क को छोड़कर); इसलिए उन्हें "गलत" (डब्ल्यू के लिए "गलत") के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। "उचित"-हाथ वाले फर्मियनों को आइसोस्पिन डबल में व्यवस्थित किया जाता है, जबकि "गलत"-हाथ वाले फर्मियनों को आइसोस्पिन सिंगल के रूप में दर्शाया जाता है। जबकि "गलत"-हाथ वाले कण डब्ल्यू बोसॉन के साथ अंतःक्रिया नहीं करते हैं (कोई आवेशित वर्तमान अंतःक्रिया नहीं), सभी ज्ञात "गलत"-हाथ वाले फर्मियन जेड बोसॉन (तटस्थ वर्तमान अंतःक्रिया) के साथ अंतःक्रिया करते हैं। "गलत"-हाथ वाले न्यूट्रिनो (स्टेराइल न्यूट्रिनो) कभी नहीं देखे गए हैं, लेकिन अभी भी मौजूद हो सकते हैं क्योंकि वे मौजूदा डिटेक्टरों के लिए अदृश्य होंगे। स्टेराइल न्यूट्रिनो न्यूट्रिनो के द्रव्यमान के बारे में अटकलों में एक भूमिका निभाते हैं (सीसा तंत्र देखें)। उपरोक्त कथन कि सभी फर्मियनों के साथ अंतःक्रिया करने के लिए स्टेराइल न्यूट्रिनो डालने के लिए एक अपवाद की आवश्यकता होगी, यदि वे कभी मौजूद पाए जाते हैं। न्यूट्रिनो को छोड़कर बड़े पैमाने पर फर्मियन हमेशा बाएं हाथ और दाएं हाथ की अवस्थाओं के सुपरपोजिशन में मौजूद होते हैं, और कभी भी शुद्ध कायरल अवस्थाओं में नहीं होते हैं। (न्यूट्रिनो के लिए अपवाद स्टेराइल न्यूट्रिनो के अस्तित्व को मानता है, जो वर्तमान शोध का विषय है।) यह मिश्रण हिग्स क्षेत्र के साथ अंतःक्रिया के कारण होता है, जो अपने गैर-शून्य निर्वात अपेक्षा मूल्य के कारण एक अनंत स्रोत और कमजोर आइसोस्पिन और/या अतिभार के रूप में कार्य करता है (आगे की जानकारी के लिए हिग्स तंत्र देखें)। 2017 में अनुभवजन्य सूत्र मापन प्रोटॉन के कमजोर आवेश को इस रूप में देते हैं। कमजोर आवेश को परमाणु नाभिक में जोड़ा जा सकता है, ताकि Cs (55 प्रोटॉन, 78 न्यूट्रॉन) के लिए अनुमानित कमजोर आवेश 55 × (+ 0.0719) + 78 × (− 0.989) − 73.19 हो, जबकि प्रायोगिक रूप से निर्धारित मान, इलेक्ट्रॉन प्रकीर्णन का उल्लंघन करने वाली समानता के माप से, − 72.58 था। हाल के एक अध्ययन में न्यूट्रॉन की संख्या और प्रोटॉन की संख्या के अनुरूप कमजोर आवेश के सूत्र का परीक्षण करने के लिए यटर्बियम के चार सम-संख्या वाले समस्थानिकों का उपयोग किया गया। सूत्र को यटर्बियम के Yb, Yb, Yb और Yb समस्थानिकों का उपयोग करके 0.1% सटीकता के अनुरूप पाया गया। यटर्बियम परीक्षण में, विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की उपस्थिति में लेजर प्रकाश द्वारा परमाणुओं को उत्तेजित किया गया था, और परिणामस्वरूप समानता उल्लंघन देखा गया था। 6s S से 5d6s D (24489 सेमी) तक निषिद्ध संक्रमण देखा गया। बाद वाला राज्य 6s6p P (25068 सेमी) के साथ परमाणु कमजोर आवेश के समानुपाती डिग्री के साथ, कमजोर अंतःक्रिया के कारण मिश्रित था। यह भी देखें कि कमजोर अतिभारित आइसोस्पिन Z बोसॉन कमजोर अंतःक्रिया तटस्थ धारा टिप्पणियाँ संदर्भ परमाणु भौतिकी