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Corrente carregada

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As interações de correntes carregadas são uma das maneiras pelas quais as partículas subatômicas podem interagir por meio da força fraca . Essas interações são mediadas pelo
W+
e
W
bósons
.

Em termos simples

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O diagrama de Feynman mais simples para decaimento beta . Ele contém uma interação de corrente carregada em cada vértice.

As interações de corrente carregada são a classe de interações fracas mais facilmente detectada. A força fraca é mais conhecida por mediar o decaimento nuclear . Tem alcance muito curto, mas é a única força (além da gravidade ) com que os neutrinos interagem. A força fraca é comunicada através das partículas mediadoras W e Z. Destes, o bóson W tem carga elétrica positiva ou negativa e serve de mediador para a absorção e emissão de neutrinos por ou com uma partícula eletricamente carregada. Durante esses processos, o bóson W induz a emissão ou absorção de elétrons ou pósitrons, ou altera o sabor de um quark, bem como sua carga elétrica, como no decaimento beta ou na captura eletrônica.[1]

Por outro lado, a partícula Z é eletricamente neutra, e a troca de um bóson Z não afeta os números quânticos das partículas em interação, exceto para uma transferência de momento, spin e energia.

Como a troca de bósons W envolve uma transferência de carga elétrica (bem como uma transferência de isospin fraco, enquanto a hipercarga fraca não é transferida), ela é conhecida como “corrente carregada”. Por outro lado, as trocas de bósons Z não envolvem transferência de carga elétrica, por isso são chamadas de “ corrente neutra ”. Neste último caso, a palavra “corrente” não tem nada a ver com eletricidade – refere-se simplesmente à troca dos bósons Z entre outras partículas.

O nome 'corrente carregada' surge devido às correntes de férmions acopladas aos bósons W com carga elétrica. Por exemplo, a contribuição corrente carregada para a amplitude de espalhamento elástico
ν
e

e

ν
e

e
é: [2]

onde as correntes carregadas que descrevem o fluxo de um férmion para o outro são dadas por: [2]

O Bóson W pode se acoplar a qualquer partícula com isospin fraco (ou seja, quaisquer férmions levógiros do Modelo Padrão ).[Note 1]

  1. O Bóson W também pode se acoplar com qualquer bóson de calibre eletrofraco e com o Bóson de Higgs, mas esses são geralmente não caracterizados como interações de corrente carregada.
  1. «Particle Physics Handout 8» (PDF). University of Edinburgh. Consultado em 19 de maio de 2021 
  2. a b Hamilton, Keith (2016–2017). «Charged Current weak interactions I» (PDF). University College London. 16 páginas. Consultado em 7 de maio de 2021