Електрослабо взаимодействие

Математически, обединението се осъществява под SU(2) × U(1) калибровъчна група. Съответстващите калибровъчни бозони са трите W бозона на слабия изоспин от SU(2) (W₁, W₂ и W₃) и B бозона на слабия хиперзаряд от U(1), съответно, всичките от които са безмасови.

В Стандартния модел, W^± и Z⁰ бозоните и фотоните се създават от спонтанно нарушение на симетрията на електрослабата симетрия от SU(2) × U(1)_Y до U(1)_em, причинено от механизма на Хигс.^[3][4][5][6] U(1)_Y и U(1)_em са различни копия на U(1); генериращата редица на U(1)_em се извежда чрез Q = Y/2 + T₃, където Y е генератор на U(1)_Y (наречен слаб хиперзаряд), а T₃ е един от SU(2) генераторите (компонента на слаб изоспин).

Спонтанното нарушение на симетрията кара W₃ и B бозоните да се слеят в два различни бозона – бозона Z⁰ и фотона (γ),

${\displaystyle {\begin{pmatrix}\gamma \\Z^{0}\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}\cos \theta _{W}&\sin \theta _{W}\\-\sin \theta _{W}&\cos \theta _{W}\end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}B\\W_{3}\end{pmatrix}}}$

където θ_W е ъгълът на Вайнберг. Осите, представящи частиците, са само завъртени в равнината (W₃, B), под ъгъл θ_W. Това, също така, въвежда разминаване между масата на бозона Z⁰ и масата на W^± частици (обозначени съответно като M_Z и M_W),

${\displaystyle M_{Z}={\frac {M_{W}}{\cos \theta _{W}}}.}$

Бозоните W₁ и W₂ се комбинират и създават масивни заредени бозони

${\displaystyle W^{\pm }={\frac {1}{\sqrt {2}}}(W_{1}\mp iW_{2}).}$

Разграничението между електромагнетизъм и слабото ядрено взаимодействие възниква, защото съществува нетривиална линейна комбинация на Y и T₃, която изчезва за Хигс бозона: U(1)_em е дефинирана като групата, генерирана от тази линейна комбинация и не е нарушена, защото не взаимодейства с Хигс бозона.

• Фундаментални взаимодействия