Oddziaływania słabe
Rozwiązanie tego problemu pozwalające jednocześnie przypisać kwarkowi słaby izospin zaproponowali S. Glashow, J. Iliopoulos i L. Maiani. Jeśli istnieje w przyrodzie czwarty kwark
, to oprócz kwarkowego dubletu słabego izospinu
można wprowadzić podobny dublet
![]() |
[84] |
gdzie , i uzupełnić prąd kwarkowy (78) o drugi człon zawierający dublet
. Prąd neutralny (83) zostaje wtedy zastąpiony prądem
![]() |
[85] |
Eliminuje to problem zwiazany z rozpadem , gdyż pojawia się wtedy dodatkowy diagram pokazany na rysunku 38b, który daje do amplitudy przyczynek dokładnie skracający wkład od diagramu z rys. 38a.
Po wyeliminowaniu wiodącego wkładu do amplitudy prawdopodobieństwa rozpadu , amplituda ta wciąż nie musi znikać, gdyż istnieje też wkład pochodzący z oddziaływań wyższego rzędu naładowanych prądów kwarkowych postaci (78) z naładowanym prądem leptonowym (79) pokazany na rys. 39a, który sam nadal prowadziłby do zbyt krótkiego czas życia neutralnego mezonu
.
Na szczęście wprowadzenie dodatkowego kwarkowego dubletu słabego izospinu (84) rozwiązuje i ten problem: do amplitudy rozpadu wkład daje jeszcze dodatkowy podproces pokazany na rys. 39b. Gdyby masa kwarka
była dokładnie taka sama jak masa kwarka
to odpowiadające diagramom a) i b) wkłady do amplitudy rozpadu
różniły by się tylko znakiem (jak widać z rysunku 39 pierwszy z nich jest proporcjonalny do
, a drugi do
) i całkowita amplituda rozpadu znikałaby! Ponieważ
, amplituda w rzeczywistości nie jest równa zeru, ale jest silnie tłumiona co zgadza się z informacją eksperymentalną. Taki mechanizm tłumienia amplitud procesów zachodzących przez oddziaływania wyższego rzędu imitujących oddziaływania prądów neutralnych zmieniających zapach kwarków nazywa się mechanizmem GIM (Glashowa, Iliopoulosa, Maianiego).
W istocie żądanie dostatecznego tłumienia amplitudy rozpadu dzięki wzajemnemu skracaniu się przyczynków do niej pochodzących od diagramów 39a i b, pozwoliło teoretykom M.K. Gaillard i B.W. Lee oszacować poprawnie masę kwarka powabnego
, zanim został on odkryty doświadczalnie.