Oddziaływania słabe

Powinny więc istnieć w przyrodzie oddziaływania słabe przy niskich energiach opisywane efektywnie lagranżjanem

[81]

w którym leptonowa część prądu ma postać

	[82]

a kwarkowa

[83]

Nazwy prąd naładowany i prąd neutralny biorą się oczywiście stąd, że w pierwszym przypadku prąd zawiera kombinacje operatorów zmniejszających (zwiększających) ładunek elektryczny o jedną jednostkę, a w drugim przypadku kombinacje nie zmieniające ładunku. Oddziaływania (81) opisują reakcje takie jak np.

lub

zaobserwowane doświadczalnie po raz pierwszy w CERN w roku 1973.

Stanowi to silną wskazówkę, że w oddziaływaniach słabych fundamentalną rolę odgrywa symetria słabego izospinu pól lewochiralnych, ale wciąż rozwinięcie tej idei natrafia na pewne kłopotliwe fakty. Kwark dziwny jest na przykład singletem grupy słabego izospinu co nie pozwala na powiązanie ładunku elektrycznego z izospinem tak, jak jest to możliwe w przypadku grupy symetrii oddziaływań silnych Gell-Manna - Ne'emana. Co więcej, jeszcze przed eksperymentalnym odkryciem oddziaływań słabych spowodowanych prądami neutralnymi zdano sobie sprawę, że konsekwencją istnienia prądów (82), (83) powinno być względnie bardzo częste, znacznie skracające czas życia mezonu , zachodzenie rozpadu , na skutek wymiany wirtualnego , tak jak to pokazano na rysunku 38a. Rozpadu takiego jednak wówczas w ogóle nie obserwowano (dopiero niedawno udało się go zaobserwować: zdarza się on mniej więcej 7 razy na miliard rozpadów mezonu ). Z oczywistych powodów procesy takie nazywa się oddziaływaniami zachodzącymi przez prąd neutralny zmieniający zapach kwarków (należy pamiętać, że zapach kwarków jest zdefiniowany przez oddziaływania silne).

Rysunek 38. Rozpad zachodzący przez prąd neutralny