Angle de Weinberg

L'angle de Weinberg, ou angle de mélange électrofaible, est un paramètre de la théorie électrofaible établissant une relation entre la masse des bosons W et Z : $\cos \theta _{W}={\frac {M_{W}}{M_{Z}}}.$ Cet angle représente la rotation effectuée lors de la brisure spontanée de symétrie sur le plan des bosons W⁰ et B⁰ lorsqu'ils produisent un boson Z et un photon selon la matrice suivante :

L’angle de Weinberg θ_W et ses relations avec les constantes de couplage g et g′ ainsi que e.

${\begin{pmatrix}\gamma \\Z^{0}\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}\cos \theta _{W}&\sin \theta _{W}\\-\sin \theta _{W}&\cos \theta _{W}\end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}B^{0}\\W^{0}\end{pmatrix}}$.

Afin de simplifier les calculs la quantité sin²θ_W est la plus souvent employée :

$\sin ^{2}\theta _{\mathrm {W} }=1-\left({\frac {m_{\mathrm {W} }}{m_{\mathrm {Z} }}}\right)^{2}=0,22290(30)$,

où $m_{\mathrm {W} }$ et $m_{\mathrm {Z} }$ sont les masses respectives d’un boson W^± et d’un boson Z⁰, et avec ${\frac {m_{\mathrm {W} }}{m_{\mathrm {Z} }}}=0,88153(17)$.

Nom et historique

L’éponyme de l’angle est le physicien américain Steven Weinberg, prix Nobel de physique en 1979, avec Sheldon L. Glashow et M. Abdus Salam, pour « leurs contributions à la théorie unifiant les interactions faibles et électromagnétique, en particulier leur prédiction des courants neutres faibles ». Weinberg a proposé l’angle dans un article paru dans la revue Physical Review D en 1972 .

Voir aussi

Publication originale de Weinberg

• [Weinberg 1972] (en) S. Weinberg, « Mixing angle in renormalizable theories of weak and electromagnetic interactions » [« Angle de mélange dans les théories renormalisables des interactions faibles et électromagnétiques »], Phys. Rev. D, vol. 5, n^o 8,‎ 15 avr. 1972, art. n^o 12, p. 1962-1967 (DOI 10.1103/PhysRevD.5.1962, résumé).

Bibliographie

• [Horváth 2011] (en) D. Horváth, « The standard model of elementary particles », dans A. Vértes, S. Nagy, Z. Klencsár, R. G. Lovas et F. Rösch (éd.), Handbook of nuclear chemistry, t. I^er : Basics of nuclear science, Boston, Springer, coll. « Springer Reference », 2011, 2^e éd. (1^re éd. 2003), 1 vol., XXXVI-610 (ISBN 978-1-4419-0719-6 et 978-1-4419-0720-2, DOI 10.1007/978-1-4419-0720-2, SUDOC 151584745, lire en ligne), chap. 10 [« Le modèle standard des particules élémentaires »], p. 457-473.
• [Taillet, Villain et Febvre 2018] R. Taillet, L. Villain et P. Febvre, Dictionnaire de physique, Louvain-la-Neuve, De Boeck Sup., hors coll., janv. 2018, 4^e éd. (1^re éd. mai 2008), 1 vol., X-956, ill. et fig., 24 cm (ISBN 978-2-8073-0744-5, EAN 9782807307445, OCLC 1022951339, SUDOC 224228161, présentation en ligne, lire en ligne), s.v.angle de Weinberg, p. 32, col. 1.

Articles connexes

• Mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble

Liens externes

• [CODATA 2018] Comité de données pour la science et la technologie (CODATA) :
  • [CODATA 2018a] (en) CODATA, « weak mixing angle » [« angle de mélange faible (valeur) »], valeur recommandée de sin² θ_W ;
  • [CODATA 2018b] (en) CODATA, « weak mixing angle » [« angle de mélange faible (équation et valeur) »], lien précédent avec l'équation sin² θ_W = 1 – (m_W / m_Z)² ;
  • [CODATA 2018c] (en) CODATA, « W to Z mass ratio » [« rapport de la masse d'un boson W par celle d'un boson Z (valeur) »], valeur recommandée de m_W / m_Z.
• [Dusablon 2013] L. Dusablon, « Angle de Weinberg », dans L. Dusablon, J. Falardeau et J. Ghaoui, Brisure de symétrie et mécanisme de Higgs, Québec, Université de Laval, Département de physique, de génie physique et d'optique, 13 avr. 2013 (présentation en ligne, lire en ligne), § 3.4, p. 20.