Oddziaływania słabe

Dochodzimy w ten sposób do bardzo interesujących wniosków. Wszystkie omawiane dotychczas procesy dają się wyjaśnić przez dwa typy sprzężeń: oraz . Zakładając, że kwantowomechaniczne amplitudy prawdopodobieństwa obu tych elementarnych zdarzeń, tj. ich stałe sprzężenia, są takie same (uniwersalność oddziaływań słabych) widzimy także, iż prawdopodobieństwo rozpadu powinno się różnić od prawdopodobieństwa rozpadu oprócz czynników kinematycznych także o czynnik , a od prawdopodobieństwa rozpadu o czynnik . Jest to doskonale zgodne z danymi doświadczalnymi dla . Kąt zwany jest kątem Cabibbo, gdyż został wprowadzony przez N. Cabibbo (na poziomie efektywnej teorii Fermiego słabych oddziaływań hadronów) w celu wyjaśnienia dłuższych czasów życia hadronów dziwnych, przy jednoczesnym zachowaniu uniwersalności oddziaływań słabych. Analogicznie można przedyskutować także rozpady mezonów dziwnych, np. , i nie będziemy tu tego robić.

Omawianie procesów semileptonowych jest okazją do zrobienia innej ważnej uwagi. Teoria elektrosłaba jest sformułowana dla kwarków i leptonów. Prawdopodobieństwa czysto leptonowych rozpadów mogą więc być w tej teorii obliczone bardzo precyzyjnie. Natomiast uzyskiwanie ilościowych przewidywań dla rozpadów, w których uczestniczą hadrony wymaga w zasadzie znajomości kwarkowej funkcji falowej tych hadronów. Oddziaływanie silne ingeruje więc w takie rozpady i jest często źródłem znacznej niepewności przewidywań teoretycznych dla takich procesów. Jak pisaliśmy w poprzednim rozdziale, znajomość kwarkowej funkcji falowej obarczona jest sporym błędem, gdyż efektów uwięzienia kwarków nie daje się ściśle oszacować. Mimo tych niepewności, duża część efektów silnych jest pod kontrolą teoretyczną w oparciu o pewne ogólne twierdzenia kwantowej teorii pola, takie jak np. twierdzenia o nierenormalizowalności zachowanych prądów noetherowskich, czy też w oparciu o symetrie oddziaływań silnych. Omówienie tych zagadnień wykracza jednak poza ramy tego artykułu.

• Procesy czysto hadronowe, takie jak np. rozpady

stanowią trzeci rodzaj procesów uwarunkowanych oddziaływaniem słabym. Procesy te także odegrały ważną rolę w rozwoju teorii oddziaływań słabych i będziemy o nich jeszcze mówić. Z punktu widzenia podstawowych reakcji kwarkowych nie wnoszą one jednak nic nowego.