Номер 4, страница 233 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 63. Лептоны и адроны. Глава 8. Элементарные частицы - номер 4, страница 233.

4. Какие частицы переносят слабое взаимодействие? Когда они были открыты?

Слабое взаимодействие, одно из четырех фундаментальных взаимодействий в Стандартной модели, переносится тремя типами калибровочных бозонов. Эти частицы-переносчики называются промежуточными векторными бозонами. К ним относятся два заряженных $W$-бозона ($W^+$ и $W^-$) и один электрически нейтральный $Z$-бозон ($Z^0$).

$W$-бозоны отвечают за так называемые взаимодействия заряженных токов. Именно при обмене этими частицами происходит изменение типа (или, как говорят физики, «аромата») кварков и лептонов. Классическим примером такого процесса является бета-распад нейтрона, где d-кварк в составе нейтрона превращается в u-кварк, испуская $W^-$-бозон, который затем распадается на электрон и антинейтрино. $Z$-бозон является переносчиком взаимодействий нейтральных токов, в которых ароматы частиц не изменяются.

Существование и свойства $W$- и $Z$-бозонов были теоретически предсказаны в 1960-х годах в рамках теории электрослабого взаимодействия, объединившей электромагнетизм и слабое взаимодействие. За создание этой теории Шелдон Глэшоу, Абдус Салам и Стивен Вайнберг получили Нобелевскую премию по физике в 1979 году.

Экспериментально эти частицы были открыты значительно позже из-за их очень большой массы (примерно в 80-90 раз массивнее протона), для рождения которой требовались ускорители с огромной энергией. Открытие состоялось в 1983 году в ЦЕРН (Европейская организация по ядерным исследованиям) в экспериментах UA1 и UA2 на протон-антипротонном коллайдере SPS. Это выдающееся достижение, подтвердившее Стандартную модель, принесло Нобелевскую премию по физике 1984 года руководителям экспериментов Карло Руббиа и Симону ван дер Меру.

Ответ: Слабое взаимодействие переносят промежуточные векторные бозоны: заряженные $W^+$- и $W^-$-бозоны и нейтральный $Z^0$-бозон. Они были экспериментально открыты в 1983 году.