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{| class="wikitable" alignstyle="float:right" style=";text-align:center;"
|+ウィークボソンの性質<ref>[http://pdglive.lbl.gov/Rsummary-wait.brl?fsizein=1&nodein=S043]</ref>
|-
! 粒子名 !!電荷!! [[質量]] !! [[電荷]] !! [[スピン角運動量|スピン]]
|-
| Wボソン<ref>[http://pdglive.lbl.gov/Rsummary.brl?nodein=S043 PDGLive Particle Summary]</ref>
|W<sup>±</sup>||±1||80.398(25) [[GeV]]||1
| 80.385(15) [[GeV]] || &plusmn;1 || 1
|-
| Zボソン<ref>[http://pdglive.lbl.gov/Rsummary.brl?nodein=S044 PDGLive Particle Summary]</ref>
|Z||0|| 91.1876(21) [[GeV]] || 0 || 1
|}
'''ウィークボソン''' (Weak{{lang|en|weak boson}}) は[[素粒子物理学]]において、[[陽子]]の約80倍～90倍の質量を持つ粒子で[[弱い相互作用]]を伝播媒介する、[[スピン角運動量|スピン]]1の[[ボース素粒子|ボソン]]である。'''弱ボソン'''とも言う。[[ベータ崩壊]]を引き起こす。[[中性子]]の崩壊をクォークで見ると、中性子の中の1つの[[ダウンクォーク]]がウィークボソンを放出して[[アップクォーク]]に変わり、ウィークボソンは直ちに[[電子]]と[[反ニュートリノ]]に崩壊する。ウィークボソンは他の素粒子に比べ質量が大きいため、ごく短時間のうちに別の粒子に崩壊してしまうという特徴を持つ。
ウィークボソンは[[スピン角運動量|スピン]]1の[[ベクトル]][[ボソン]]で、WボソンとZボソンの二種類が存在する。Wボソンは[[陽子]]の約80倍、Zボソンは約90倍と他の素粒子に比べて大きな[[質量]]をもち、ごく短時間のうちに別の粒子に[[崩壊]]してしまうという特徴を持つ。
 
電荷を持つ'''Wボソン''' (正の[[は電荷]]をもつ'''W &plusmn;1 （W<sup>+</sup>'''とその[[反粒子]]''',W<sup>-&minus;</sup>''')と電荷）を持たなもち、両者は互い'''Zボソン''' ('''Z''') に反粒子の総称で関係にある。
Zボソンは電荷 0 で、反粒子は自分自身である。
 
1968年に理論で存在が予言され、1983年にその存在が確認された。
 
== 概要 ==
[[弱い相互作用]]は[[ベータ崩壊]]に代表される、粒子の種類を変える相互作用である。
{{Indent|
<math>n \to p^+ +e^- +\bar{\nu}_e</math>
}}
ベータ崩壊では4つの[[フェルミオン]]が関わっており、4-フェルミ相互作用と呼ばれる。
[[湯川秀樹|湯川]]はこの反応を
{{Indent|
<math>n \to p^+ +W^-,~
W^- \to e^- +\bar{\nu}_e</math>
}}
のように2段階で起きているとした。それぞれの反応では2つのフェルミオンと1つのボソンが関わっており、[[湯川相互作用]]と呼ばれる。
 
[[ジュリアン・シュウィンガー|シュウィンガー]]は弱い相互作用と[[電磁相互作用]]の共通性から両者には関係があると考え、Wボソンと[[光子]]を合わせて [[特殊ユニタリ群|SU(2)]] の三重項（[[特殊ユニタリ群#随伴表現|随伴表現]]）とする模型を考えた。
この模型には、光子は質量をもたないがWボソンが質量をもつ理由や、Wボソンが質量をもつ故に相互作用の[[くりこみ]]が不可能であるなどの困難があった。
 
[[シェルドン・グラショー|グラショウ]]は対称性を SU(2)&times;U(1) に拡張する必要性に気付いた。
[[スティーヴン・ワインバーグ|ワインバーグ]]と[[アブドゥッサラーム|サラム]]は[[ヒッグス機構]]により[[自発的対称性の破れ|対称性が自発的に破れ]]て質量を与える理論を考えた<ref>[[#weinberg|Weinberg (1967)]]</ref>。
この理論によりZボソンの存在と、Zボソンが関わる中性カレントというそれまでに無かった相互作用が予言された。
この予言によりグラショウ、サラム、およびワインバーグは1979年に[[ノーベル物理学賞]]を受賞した<ref>[http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1979/ The Nobel Prize in Physics 1979]</ref>。
 
WボソンとZボソンは1983年に[[欧州原子核研究機構|CERN]]のスーパー陽子シンクロトロン（SPS）によって発見された。
 
WボソンとZボソンの質量はCERNの[[大型電子反電子衝突型加速器]]（[[w:Large Electron–Positron Collider|{{Lang|en|Large Electron–Positron Collider}}]], LEP）により精度良く測定されている。
電弱相互作用はウィークボソンの質量程度のエネルギースケールで破れる。
このエネルギースケールを'''ウィークスケール'''と呼ばれる。
{{Indent|
<math>M_W \sim M_Z \sim 10^2\,\text{GeV}</math>
}}
 
== 脚注 ==
<references/>
 
== 参考文献 ==
* {{Cite journal|
|author=S. Weinberg
|title=A Model of Leptons
|journal=Phys. Rev. Lett.
|volume=19
|year=1967
|pages=1264
|doi=10.1103/PhysRevLett.19.1264
|ref=weinberg
}}
* {{Cite book|和書
|author=[[南部陽一郎]]、他
|title=大学院素粒子物理１
|publisher=[[講談社]]
|year=1997
|isbn=4-06-153224-3
|ref=nambu et al.
}}
 
== 関連項目 ==
* [[ワインバーグ＝サラム理論]]
* [[弱い相互作用]]▼
* [[ゲージ粒子]]
* [[素粒子物理学]]
 
▲* [[弱い相互作用]]
== 外部リンク ==
* [http://pdg.lbl.gov/ Particle Data Group]
 
{{粒子の一覧}}
{{DEFAULTSORT:ういくほそん}}
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