电弱统一理论

　　电弱统一理论（unified electro-weak theory），电磁相互作用和弱相互作用的统一理论。描述电磁作用的量子理论是量子电动力学，它是一种规范理论，可通过重正化方法消除发散困难，以极高的精度与实验结果相符合，是物理学中最成功的理论。光子作为规范场的量子，静质量为零，自旋为1。20世纪50年代末在弱作用宇称不守恒基础上发展了弱作用的中间玻色子理论，认为弱作用通过交换中间玻色子而传递，其自旋为1，带正、电或负电，由于弱作用是短程力，因此质量很大。这一理论的缺点是不可重正化来消除其中的发散困难，其根源来自弱作用交换的粒子具有很大的质量。量子电动力学可重正化是一个突出的优点，促使人们想到是否可用规范场来描述弱作用。然而中间玻色子具有相当大的质量与规范场量子的静质量为零是一个矛盾。60年代提出对称性自发破缺概念，对称性的自发破缺使得规范场的量子获得了质量。1968年S.温伯格、A.萨拉姆在S.L.格拉肖电弱统一模型的基础上建立了电弱统一的完善理论，理论中认为电磁作用和弱作用是统一的相互作用。其中须引入4种规范场，有4种规范粒子，一种是光子，静质量为零，传递电磁作用；另外三种粒子、Z⁰质量都不等于零，分别带正电、负电和中性不带电，它们传递弱作用。电弱统一理论预言的中间玻色子、Z⁰的质量于1983年的实验得到证实。关于中性弱流的预言也被多次实验所证实。电弱统一理论已经是一个得到实验相当严格检验的科学理论。