In the Standard Model of electroweak interactions of particle physics, the weak hypercharge is a quantum number relating the electric charge and the third component of weak isospin. It is frequently denoted and corresponds to the gauge symmetry U(1).
It is conserved (only terms that are overall weak-hypercharge neutral are allowed in the Lagrangian). However, one of the interactions is with the Higgs field. Since the Higgs field vacuum expectation value is nonzero, particles interact with this field all the time even in vacuum. This changes their weak hypercharge (and weak isospin T3). Only a specific combination of them, (electric charge), is conserved.
Mathematically, weak hypercharge appears similar to the Gell-Mann–Nishijima formula for the hypercharge of strong interactions (which is not conserved in weak interactions and is zero for leptons).
In the electroweak theory SU(2) transformations commute with U(1) transformations by definition and therefore U(1) charges for the elements of the SU(2) doublet (for example lefthanded up and down quarks) have to be equal. This is why U(1) cannot be identified with U(1)em and weak hypercharge has to be introduced.
Weak hypercharge was first introduced by Sheldon Glashow in 1961.
Weak hypercharge is the generator of the U(1) component of the electroweak gauge group, SU(2) × U(1) and its associated quantum field B mixes with the W^3 electroweak quantum field to produce the observed _Z boson gauge boson and the photon of quantum electrodynamics.
The weak hypercharge satisfies the relation
where Q is the electric charge (in elementary charge units) and T_3 is the third component of weak isospin (the SU(2) component).
Rearranging, the weak hypercharge can be explicitly defined as:
where "left"- and "right"-handed here are left and right chirality, respectively (distinct from helicity).
The weak hypercharge for an anti-fermion is the opposite of that of the corresponding fermion because the electric charge and the third component of the weak isospin reverse sign under charge conjugation.
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Presentation of the electroweak and strong interaction theories that constitute the Standard Model of particle physics. The course also discusses the new theories proposed to solve the problems of the
This course will present experimental aspects of flavour physics primarily in the quark sector but also in the lepton sector and their role in the development of the Standard Model of particle physics
La saveur, en physique des particules, est une caractéristique permettant de distinguer différents types de leptons et de quarks, deux sous-familles des fermions. Les leptons se déclinent en trois saveurs et les quarks en six saveurs. Les saveurs permettent de distinguer certaines classes de particules dont les autres propriétés (charge électrique, interactivité) sont similaires. Les dénominations des saveurs ont été introduites par Murray Gell-Mann, baptisant le quark étrange lors de la détection du kaon en 1964.
L' est, en physique des particules, un nombre quantique correspond à deux fois la différence entre la charge électrique et l'isospin faible. C'est le générateur du composant U(1) du groupe de jauge électrofaible, SU(2)xU(1). Dans une relation semblable à la formule de Gell-Mann–Nishijima, on a : où Q est la charge électrique (dans les unités de la charge élémentaire), Tz est l'isospin faible, et YW est l'hypercharge faible.
thumb|De gauche à droite : Kibble, Guralnik, Hagen, Englert et Brout, en 2010. Le boson de Higgs ou boson BEH, est une particule élémentaire dont l'existence, postulée indépendamment en juin 1964 par François Englert et Robert Brout, par Peter Higgs, en août, et par Gerald Guralnik, Carl Richard Hagen et Thomas Kibble, permet d'expliquer la brisure de l'interaction unifiée électrofaible (EWSB, pour l'anglais ) en deux interactions par l'intermédiaire du mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble et d'expliquer ainsi pourquoi certaines particules ont une masse et d'autres n'en ont pas.
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