Bosones W y Z


En física de partículas , los bosones W y Z son bosones vectoriales que en conjunto se conocen como bosones débiles o, más generalmente, como bosones vectoriales intermedios . Estas partículas elementales median la interacción débil ; los símbolos respectivos son
W+
,
W
, y
Z0
. Él
W±
Los bosones tienen una carga eléctrica  positiva o negativa de 1 carga elemental y son antipartículas entre sí . Él
Z0
 El bosón es eléctricamente neutro y es su propia antipartícula . Las tres partículas tienen cada una un giro de 1. El
W±
 Los bosones tienen un momento magnético, pero el
Z0
no tiene ninguno Estas tres partículas tienen una vida muy corta, con una vida media de aproximadamente3 × 10 −25  s . Su descubrimiento experimental fue fundamental para establecer lo que ahora se llama el modelo estándar de física de partículas .

Él
W
 los bosones llevan el nombre de la fuerza débil . El físico Steven Weinberg llamó a la partícula adicional "
Z
 partícula", [4] y luego dio la explicación de que era la última partícula adicional que necesitaba el modelo.
W
 los bosones ya habían sido nombrados, y el
Z
 los bosones fueron nombrados por tener carga eléctrica cero . [5]

Los dos
W
 los bosones son mediadores verificados de la absorción y emisión de neutrinos . Durante estos procesos, el
W±
 La carga del bosón induce la emisión o absorción de electrones o positrones, lo que provoca la transmutación nuclear .

Él
Z
 El bosón media la transferencia de impulso, espín y energía cuando los neutrinos se dispersan elásticamente de la materia (un proceso que conserva la carga). Tal comportamiento es casi tan común como las interacciones inelásticas de neutrinos y se puede observar en las cámaras de burbujas tras la irradiación con haces de neutrinos. Él
Z
 bosón no está involucrado en la absorción o emisión de electrones o positrones. Cada vez que se observa un electrón como una nueva partícula libre, moviéndose repentinamente con energía cinética, se infiere que es el resultado de la interacción de un neutrino con el electrón (con la transferencia de cantidad de movimiento a través del bosón Z), ya que este comportamiento ocurre con más frecuencia cuando el neutrino el haz está presente. En este proceso, el neutrino simplemente choca con el electrón (a través del intercambio de un bosón) y luego se dispersa, transfiriendo parte del impulso del neutrino al electrón. [un]

Estos bosones se encuentran entre los pesos pesados ​​de las partículas elementales. con masas de80,4 GeV/ c 2 y91,2 GeV/ c 2 , respectivamente, la
W
y
Z
 Los bosones son casi 80 veces más masivos que el protón , incluso más pesados ​​que los átomos de hierro enteros .

Sus grandes masas limitan el rango de la interacción débil. A modo de contraste, el fotón es el portador de fuerza de la fuerza electromagnética y tiene masa cero, consistente con el rango infinito del electromagnetismo ; también se espera que el gravitón hipotético tenga masa cero. (Aunque también se supone que los gluones tienen masa cero, el rango de la fuerza del color está limitado por diferentes razones; consulte el confinamiento del color ).


El diagrama de Feynman para la descomposición beta de un neutrón en un antineutrino de protón, electrón y electrón a través de un intermediario
W
 bosón
Un diagrama de Feynman que muestra el intercambio de un par de
W
 bosones Este es uno de los principales términos que contribuyen a la oscilación neutral de Kaon .
La cámara de burbujas de Gargamelle , ahora expuesta en el CERN