Corriente cargada

Las interacciones de corriente cargada (a diferencia de las interacciones de corriente neutra ) son uno de los dos canales principales en los que las partículas subatómicas pueden interactuar mediante la fuerza débil . Estas interacciones están mediadas específicamente por el W ^+.y W ⁻bosones .

Las interacciones de corriente cargada son la clase de interacciones débiles más fácilmente detectable. La fuerza débil es más conocida por mediar la desintegración nuclear . Tiene un alcance muy corto, pero es la única fuerza (aparte de la gravedad ) que interactúa con los neutrinos . La fuerza débil se comunica a través de las partículas de intercambio W y Z. De estas, el bosón W tiene una carga eléctrica positiva o negativa , y media la absorción y emisión de neutrinos por o con una partícula cargada eléctricamente. Durante estos procesos, el bosón W induce la emisión o absorción de electrones o positrones , o cambia el sabor de un quark así como su carga eléctrica, como en ^la desintegración beta o la captura K. ^{[ 1} ]

Por el contrario, la partícula Z es eléctricamente neutra, y el intercambio de un bosón Z no afecta a los números cuánticos de las partículas que interactúan, salvo por una transferencia de momento, espín y energía.

Debido a que el intercambio de bosones W implica una transferencia de carga eléctrica (así como una transferencia de isospín débil , mientras que la hipercarga débil no se transfiere), se conoce como "corriente cargada". Por el contrario, los intercambios de bosones Z no implican transferencia de carga eléctrica, por lo que se denominan " corriente neutra ". En este último caso, el término "corriente" no tiene nada que ver con la electricidad ; simplemente se refiere al movimiento de los bosones Z entre otras partículas.

El nombre "corriente cargada" surge debido a las corrientes de fermiones acoplados a los bosones W que tienen carga eléctrica. Por ejemplo, la contribución de la corriente cargada al ν_e e ⁻→ ν_e e ⁻La amplitud de dispersión elástica es: ^{[ 2 ]}

${\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\mathrm {CC} }\propto J_{\mu }^{\mathrm {(CC)} }(\mathrm {e^{-}} \to \nu _ {\mathrm {e} })\;J^{\mathrm {(CC)} \mu }(\nu _{\mathrm {e} }\to \mathrm {mi^{-}} ),}$

donde las corrientes cargadas que describen el flujo de un fermión hacia el otro están dadas por: ^{[ 2 ]}

${\displaystyle J^{\mathrm {(CC)\mu } }(f\to f')={\bar {u}}_{f'}\gamma ^{\mu }{\frac {1}{2}}\left(1-\gamma ^{5}\right)u_{f}.}$

El bosón W puede acoplarse a cualquier partícula con isospín débil (es decir, cualquier fermión zurdo del Modelo Estándar ). ^{[ Nota 1 ]}