W-бозон — это массивная элементарная частица, которая переносит слабое ядерное взаимодействие и отвечает за радиоактивный распад.W-бозон — это фундаментальная частица, переносящая слабое ядерное взаимодействие, одно из четырёх известных фундаментальных взаимодействий природы. Он отвечает за такие процессы, как радиоактивный бета-распад, при котором нейтрон превращается в протон, испуская электрон и антинейтрино. В отличие от безмассового фотона, переносящего электромагнитное взаимодействие, W-бозон чрезвычайно тяжёл — примерно в 80 раз тяжелее протона, — что объясняет, почему слабое взаимодействие действует только на субатомных расстояниях и столь слабо проявляется в обычных масштабах.
W-бозон был предсказан в 1960-х годах в рамках теории электрослабого взаимодействия Шелдоном Глэшоу, Абдусом Саламом и Стивеном Вайнбергом, а впервые непосредственно наблюдался в 1983 году в ЦЕРНе коллаборациями UA1 и UA2 под руководством Карло Руббии и Симона ван дер Меера.
W-бозон действует как переносчик: когда частица, такая как кварк или нейтрино, изменяет свою идентичность (свой «аромат»), она испускает или поглощает W-бозон. Этот обмен изменяет электрический заряд частицы на одну единицу, поэтому W-бозон существует в положительной и отрицательной разновидностях. Процесс подчиняется законам квантовой механики, поэтому в большинстве взаимодействий W-бозон существует лишь мгновенно как виртуальная частица, но при высоких энергиях он может рождаться как реальная, наблюдаемая частица в коллайдерах.
W-бозон играет ключевую роль в экспериментах по физике частиц на коллайдерах, таких как Большой адронный коллайдер, где его точная масса и взаимодействия измеряются для проверки Стандартной модели и поиска новой физики.
W-бозон настолько тяжёл, что весит примерно как целый атом брома, и при этом является единой точечной элементарной частицей.
