Связь между электрическим зарядом и константами g и g'

Взаимодействие нейтральных калибровочных полей с гиперзарядом и проекцией изоспина как это видно из выражения для имеет вид

Преобразуем это выражение, воспользовавшись тем, что

где - электрический заряд в единицах

Это выражение универсально. Оно справедливо, в частности, как для левых, так и для правых спиноров, а также, разумеется, и для скалярных частиц. Из этого выражения видно, что у нейтральной частицы есть взаимодействие лишь с -бозоном, но не с фотоном. Именно поэтому при возникновении вакуумного среднего -бозон приобретает массу, а фотон — нет (см. предыдущий раздел). Очевидно, что последнее слагаемое в этом выражении описывает взаимодействие фотона с электрическим зарядом, откуда следует, что Это соотношение можно переписать в виде

или

Таким образом, взаимодействия всех калибровочных полей определяются электрическим зарядом и одним свободным параметром — углом Вайнберга. В частности, «заряд», характеризующий взаимодействие левого или правого спиноров с -бозоном, равен

где и - проекция изоспина и заряд частицы соответственно.

То, что слабые и электромагнитные взаимодействия характеризуются одним и тем же зарядом является наиболее ярким выражением того, что стандартная модель электрослабого взаимодействия является единой теорией слабого и электромагнитного взаимодействий. То, что в модели имеется свободный параметр который теоретически не фиксируется и не предсказывается, означает, что единая теория пока что не завершена. (На опыте, зсак мы увидим в следующей главе, Наличие свободного параметра является следствием того, что группа симметрии слабого взаимодействия является прямым произведением двух простых групп: Мы могли бы избавиться от этого произвола, если бы потребовали, чтобы обе эти группы были подгруппами какой-то более обширной группы (см. гл. 25).