와인버그 각
와인버그 각 (Weinberg angle), 또는 약작용 혼합각(weak mixing angle)은 입자물리학에서 전자기 상호작용과 약한 상호작용을 통합하는 와인버그-살람 이론, 즉 전약력 이론에서 나타나는 기본 매개변수 중 하나이다. 일반적으로 기호 θW로 표기된다.
와인버그 각은 약한 아이소스핀 SU(2)와 U(1) 게이지 군을 통합하여 전자기 U(1) 게이지 군을 생성하는 과정을 설명하는 데 사용된다. 이 각도는 Z 보손과 광자의 결합 강도, 그리고 페르미온과의 상호작용을 결정하는 데 중요한 역할을 한다.
수학적으로 와인버그 각은 다음과 같은 관계로 정의된다:
- tan θW = g' / g
여기서 g는 약한 아이소스핀 SU(2) 게이지 군의 결합 상수이고, g'는 약한 초전하 U(1) 게이지 군의 결합 상수이다.
실험적으로 와인버그 각은 다양한 고에너지 입자 충돌 실험을 통해 측정될 수 있다. 현재 가장 정확한 측정값은 Z 보손의 질량과 W 보손의 질량을 이용하여 간접적으로 계산된다. 2022년 기준 CODATA에서 권장하는 값은 sin2θW = 0.23121 ± 0.00005 이다.
와인버그 각은 표준 모형의 핵심적인 부분이며, 이 각도의 정확한 측정은 표준 모형을 검증하고, 새로운 물리학을 탐색하는 데 중요한 역할을 한다.