Als die Hitze des Universums viel höher war, scheint es, dass die schwache Kraft und die EM-Kraft in die elektroschwache Kraft kombiniert wurden.
Für einen Laien sehen die EM-Kraft und die schwache Kraft ganz anders aus und machen unterschiedliche Dinge. In einem vereinfachten Beispiel:
EM-Kraft Wenn sich zwei Elektronen nähern, senden sie ein (virtuelles) Photon aus, das die beiden Elektronen abstößt. Oder ein Elektron und ein Proton nähern sich an, sie werden angezogen, wahrscheinlich auch durch Aussendung eines Photons (?).
Schwache Kraft Ein Down-Quark sendet ein W-Boson aus und verwandelt sich in ein Up-Quark. Das W-Boson zerfällt in ein Elektron und ein Neutrino.
Kurz gesagt, die erste Kraft ist eine abstoßende oder anziehende Kraft, die zweite jedoch eine Zerfallskraft, die ein Teilchen in ein anderes verwandelt.
Ich weiß, dass es mehr Arten von Reaktionen gibt, aber der Einfachheit halber verwende ich diese.
Die Frage ist nun, wie können diese sehr unterschiedlich aussehenden Reaktionen ein und dieselbe sein, wenn die Hitze der Energie viel höher war? Es wäre schön, wenn dies auch ein bisschen für Laien erklärt werden könnte.
Die Quantenelektrodynamik (QED) wird, wie die schwache Wechselwirkung, durch eine spezifische Quantenfeldtheorie beschrieben. Das Modell geht von unterschiedlichen Symmetrien aus und kommt zu unterschiedlichen Teilchenarten, wie 3 Eichbosonen in schwacher Wechselwirkung (W+, W- und Z) oder einem in QED (Photon). Die Leute „verschmelzen“ diese Theorien, indem sie die Symmetrien verschmelzen, während sie ein Skalarfeld einführen, wodurch die Theorie bei niedrigerer Energie in zwei Sektoren zerfallen kann. Dies wird oft als „spontane Symmetriebrechung“ bezeichnet.
Aus eher teilchenphysikalischer Sicht: Die Wechselwirkungen sind nicht so unterschiedlich, wie Sie sagen: Das Photon ist auch in der Lage, Teilchen umzuwandeln: Es kann Elektronen in ihre Antiteilchen vernichten. Ähnlich verhält sich das W-Boson bei den Kaon-Oszillationen. In vielen Feynman-Diagrammen kann das Photon durch das Z-Boson - ein schwaches Eichboson - ausgetauscht werden.
Die Menschen glauben, dass all diese Wechselwirkungen, die wir beobachten (einschließlich der starken Kraft), einmal in einer einzigen Symmetrie vereint waren, und sie suchen nach einer Symmetrie, die sich in die 2 Sektoren aufteilt, die wir heute beobachten: Die elektroschwache und die starke Kraft.
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Alfred Centauri