32.2. Структура бозонного сектора. В основе модели лежит гипотеза о существовании двух калибровочных полей. Одно из них (
 
) трехкомпонентно и отвечает присоединенному представлению группы 

 а второе (

) однокомпонентно и его калибровочная группа — 

Таким образом, калибровочная группа модели Вайнберга — Салама — это полупростая группа 

 Она содержит два числовых параметра, обозначаемых 

 и 

 Четыре калибровочные векторные частицы необходимы для описания трех промежуточных (массивных) мезонов и фотона. Из четырех частиц две (компоненты 

) заряжены и две (

 и 

) нейтральны. Поскольку поля 

 и 

 имеют одинаковые квантовые числа, между ними возможно смешивание. Физические нейтральные векторные частицы — фотон и массивный 

-мезон оказываются суперпозициями полей 

 и 

 Чтобы сделать векторные мезоны массивными, используют механизм спонтанного нарушения симметрии (см. § 11.3), для чего вводят вспомогательное двухкомпонентное комплексное (четыре степени свободы) скалярное поле 

 Три степени свободы из четырех уходят на то, чтобы с помощью механизма Хиггса «создать» по лишнему поляризационному состоянию у трех векторных компонент, а четвертое приводит к физическому массивному бозону Хиггса.
Таким образом, бозонный сектор модели Вайнберга — Салама основывается на лагранжиане

 Здесь 

 — тензор абелева поля
 
 — тензор неабелева поля

 поле 

 — изотопический (калибровочной группы 

) дублет комплексных полей
 
 — ковариантные производные:

Спонтанное нарушение симметрии реализуется сдвигом на действительную константу 

 второй компоненты поля 

:

 В результате сдвига член 

 дает следующий вклад в «массовую матрицу» (т. е. в члены, билинейные по компонентам 

):
![$$\dfrac{g^2\eta^2}{4}[(A^1_\nu)^2+(A^2_\nu)^2]+\dfrac{\eta^2}{4}[gA^3_\nu-g_1B_\nu]^2.\eqno(7)$$ $$\dfrac{g^2\eta^2}{4}[(A^1_\nu)^2+(A^2_\nu)^2]+\dfrac{\eta^2}{4}[gA^3_\nu-g_1B_\nu]^2.\eqno(7)$$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/c/2/2c23ac04769da4f10edbaff2e19e17cf82.png)
 Диагонализация этого вклада выполняется линейным преобразованием

 где

Вводя обозначения

 запишем форму (7) в виде

Здесь в целях дальнейшего удобства введены новые взаимно комплексно-сопряженные поля для промежуточных заряженных мезонов (
в сегодняшней терминологии промежуточных бозонов. М.):

 Если представить компоненты дублета 

 в виде

 то последний член в (4) приводит к выражению
 
 из которого явствует, что поле 

 имеет массу

 а компоненты 

 представляют собой голдстоуновские поля. Они могут быть устранены калибровочным преобразованием, в результате которого три компоненты неабелева калибровочного поля приобретают лишнюю поляризационную компоненту (эффект Хиггса). В итоге последний член правой части (4) сведется к
32.3. Фермионный сектор. Как известно, слабое взаимодействие не сохраняет четность. Правополяризованное нейтрино на опыте не наблюдается. Поэтому структура фермионного сектора лептонов в первую очередь должна учесть эти свойства. С этой целью левополяризованная компонента электронного спинора 

 и электронное нейтрино 

 объединяются в «левый» дублет 

 а правополяризованная часть 

 образует «правый» синглет относительно группы 

:

 Аналогичные мультиплеты вводятся для мюона и мюонного нейтрино:

 Такая структура мультиплетов удобна тем, что позволяет оставить в заряженных составляющих слабых токов лишь левые компоненты лептонов, объединенные в дублеты 

Считая, что левые дублеты участвуют в калибровочном взаимодействии группы 

 а правые связаны лишь с абелевой подгруппой, приходим к следующим членам в лагранжиане:
 Здесь мы опустили нижние индексы (ц) и (v), подразумевая, что по ним необходимо произвести независимое суммирование.
Прямое введение массовых членов для лептонов

 нарушает калибровочную инвариантность. Однако если предположить, что мультиплеты 

 и 

 подобно калибровочным полям 

 и 

 взаимодействуют со скалярным полем 

 введенным в (4), то они приобретут массу в результате спонтанного нарушения симметрии.
Полагая, что соответствующий член взаимодеиствия имеет юкавскую форму
![$$-G\left[(\bar{L}(x)\tilde{\varphi}(x))R(x)+\bar{R}(x)\left(\mathop{\tilde{\varphi}}\limits^{*}(x)L(x)\right)\right],\eqno(16)$$ $$-G\left[(\bar{L}(x)\tilde{\varphi}(x))R(x)+\bar{R}(x)\left(\mathop{\tilde{\varphi}}\limits^{*}(x)L(x)\right)\right],\eqno(16)$$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/0/b/f0b4e43a68eb95d1066f5c291439d0e982.png)
 получаем, что в результате «сдвига» (6) поля 

 на константу в лагранжиане появляются массовые лептонные члены

 причем

Таким образом, полное выражение для лептонной части лагранжиана, основанное на слагаемых (15), (16) и записанное в переменных 

 будет иметь вид

 где
 
 получается из 

 заменой 
 
 и 

 — свободный лагранжиан полей 

:
 Из формулы (19) вытекает, что константы электромагнитного взаимодействия 

 и слабого взаимодействия в форме Ферми 

 связаны с 

 и 

 формулами (1).
Напомним еще, что масса хиггсова бозона та выражается через параметры лагранжиана формулой (12).