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ワインバーグ=サラム理論（ワインバーグ＝サラムりろん、、WS理論）は、弱い相互作用と電磁相互作用を統一的に記述する電弱統一理論である。グラショウ=ワインバーグ=サラム理論（GWS理論）とも呼ばれる〔内山龍雄 12章〕。 その名の示すとおり、シェルドン・グラショウ、スティーヴン・ワインバーグおよびアブドゥス・サラムの尽力によって完成した。彼ら3人は、この研究により、1979年にノーベル物理学賞を受賞した〔1979年ノーベル物理学賞〕。 == 概要 == 1961年、シェルドン・グラショウは量子電磁力学と弱い相互作用を統一する枠組みとして、アイソスピンとストレンジネスとの類推から SU(2)×U(1) の対称性を考えた〔Glashow (1961)〕。 これを、自発的対称性の破れを使い、洗練させたのがワインバーグ＝サラム理論である。 連続的な対称性を持った系において、ある種の場がエネルギーが最低の状態（真空）にあるときに、その場がゼロでない値（真空期待値）をもち、対称性を破るようなポテンシャルを実現していた場合、このような対称性の破れ方を自発的対称性の破れという。 南部＝ゴールドストーンの定理によると、対称性が自発的に破れている場合には零質量の南部・ゴールドストーン粒子（:en:Goldstone boson）という粒子が現れる。 1967年に発表されたワインバーグ＝サラム理論では、ある形で SU(2)L×U(1)Y のチャージを持つヒッグス場を導入し、ヒッグス場とゲージ場のゲージ相互作用において、ヒッグス場が真空期待値をもった時に質量項を持つ3つのゲージ粒子と一つの無質量のゲージ粒子が現れる。これらのゲージ粒子は SU(2)L および U(1)Y の場とは別物であり、これらの場の混合によって再定義された場である。場の混合を表す混合角は弱混合角（）、もしくはワインバーグ角（）と呼ばれる。ゼロでない真空期待値を持つスカラー場の導入によって質量を持つゲージ粒子の予言に成功しており、その質量はヒッグスの真空期待値の大きさ（246GeV）とゲージ群 SU(2)L および U(1)Y に対応する2つのゲージ結合定数によって表され、これらの値は実験から精度よく決まっている。ヒッグス粒子の発見により、実験的にもワインバーグ＝サラム理論は完全実証に至った。 ワインバーグ＝サラム理論の特徴は、高エネルギーの状態（102GeV）では、ウィークボソンが光子と区別できなかったとしていることである。 このエネルギー領域はビッグバンから10-10秒後の状態に相当し、この状態においては、ヒッグス粒子は約1000兆ケルビンもの高温によって蒸発してしまう。これによって、ウィークボソンはヒッグス粒子の抵抗と無関係になり、光子と区別できなくなる。 つまり、宇宙が始まってから10-10秒より以前では、弱い相互作用が電磁相互作用と区別できず、電弱相互作用として力の統一状態にあったということを意味している。 また、この温度においては、クォークとレプトンも質量がゼロになる。 （ただし標準模型で扱う質量は基本的にヒッグス粒子による慣性質量であり、この温度において重力子の挙動にも影響があるかどうかは不明である。） 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「ワインバーグ＝サラム理論」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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