Слабый изоспин в теоретической физике соответствует идее изоспина для сильного взаимодействия , но применённой для слабого взаимодействия . Обычно обозначается T или I ^W .

Лептоны не подвержены сильному взаимодействию и поэтому не имеют определённого изоспина. Но в то время как изоспин создаёт адронные мультиплеты частиц, которые неразличимы при сильном взаимодействии, все элементарные фермионы можно сгруппировать в мультиплеты, которые будут вести себя так же при слабом взаимодействии. Например, при распаде кварков кварки с зарядом ±⅔ ( u , c , t ) всегда порождают кварки с зарядом ∓⅓ ( d , s , b ) и наоборот. С другой стороны, кварк при распаде никогда не превращается в кварк того же типа. Нечто похожее происходит и с лептонами, которых можно поделить на две группы: заряженные лептоны и нейтрино .

Итак, фундаментальные фермионы группируются в пары частиц, которые одинаково ведут себя при слабом взаимодействии и отличаются от других пар своими массами (то есть принадлежат различным поколениям материи). Это значит, что все фундаментальные фермионы (и на самом деле все фермионы) имеют слабый изоспин T = 1/2.

Как и в случае изоспина, члены одной пары отличаются друг от друга третьей компонентой слабого изоспина ( T _z ). Фермионы типа «u» ( u , c , t кварки и нейтрино) имеют T _z = +1/2, а фермионы типа «d» ( d , s , b кварки и заряженные лептоны) имеют T _z = −1/2.

Также существует закон сохранения слабого изоспина : при любом слабом взаимодействии слабый изоспин сохраняется.

Слабый изоспин и W-бозоны

Со спином связана . Это подразумевает, что W-бозоны имеют T = 1 с тремя различными значениями T _z .

• Бозон W ⁺ ( T _z = +1) регулирует переходы {( T _z = +½) → ( T _z = −½)},
• Бозон W ⁻ ( T _z = −1) испускается при переходах {( T _z = −½) → ( T _z = +½)}.
• Калибровочный бозон W ⁰ ( T _z = 0) регулировал бы переходы, в которых не меняется ни T _z , ни заряд. (Однако бозон W ⁰ смешивается с электромагнитным калибровочным бозоном В , и вместо W ⁰ мы видим бозон Z , а вместо B мы наблюдаем фотон ).

См. также

• Слабый гиперзаряд