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{{味量子數}}
在[[粒子物理学]]中，'''弱同位旋'''是一个与[[弱相互作用]]相关联的[[量子数]]，类比了[[强相互作用]]中[[同位旋]]的观点。弱同位旋通常用''T''或''I''来表示，其第三分量则写作''T''<sub>z</sub>、''T''<sub>3</sub>、''I''<sub>z</sub>或''I''<sub>3</sub>。<ref>消歧义：''I''也被用作“通常的”[[同位旋]]，其第三分量也用''I''<sub>3</sub>和''I''<sub>z</sub>。''T''也表示[[顶数]]。这篇文章中我们采用''T''和''T''<sub>3</sub>。</ref>弱同位旋是对[[弱超荷]]的一个补充，其一起统一了[[弱相互作用]]和[[电磁相互作用]]。

'''弱同位旋守恒定律'''表明了弱同位旋第三分量''T''<sub>3</sub>的守恒：在所有弱相互作用过程中，''T''<sub>3</sub>必须守恒。''T''<sub>3</sub>也在其它已知[[基本相互作用|相互作用]]中守恒，因此它是一个广泛守恒的量子数。因为这个缘故，''T''<sub>3</sub>是一个比''T''本身更重要的量子数，经常术语“弱同位旋”就代表着“弱同位旋第三分量”。

== 与手征性的关系 ==
有着负[[手征性]]（又称为“左旋”）的[[费米子]]有''T''=<sup>1</sup>⁄<sub>2</sub>，并能够两两配对使''T''<sub>3</sub>=±<sup>1</sup>⁄<sub>2</sub>，这样的一对费米子在弱相互作用下表现相同。例如，上类[[夸克]]（[[上夸克|u]]、[[魅夸克|c]]、[[頂夸克|t]]）有''T''<sub>3</sub>=+<sup>1</sup>⁄<sub>2</sub>，经常衰变为下类夸克：（[[下夸克|d]]、[[奇夸克|s]]、[[底夸克|b]]），带有''T''<sub>3</sub>=-<sup>1</sup>⁄<sub>2</sub>，或者是反过来。另一方面，一个夸克从来不会弱衰变为''T''和自己相同的夸克。对于左旋轻子也是这样，存在由''T''<sub>3</sub>=-<sup>1</sup>⁄<sub>2</sub>的带电轻子（[[电子|e<sup>-</sup>]]、[[μ子|μ<sup>-</sup>]]、[[Τ子|τ<sup>-</sup>]]）和''T''<sub>3</sub>=+<sup>1</sup>⁄<sub>2</sub>的[[中微子]]（[[电子中微子|ν<sub>e</sub>]]、[[Μ子中微子|ν<sub>μ</sub>]]、[[Τ子中微子|ν<sub>τ</sub>]]）组成的对。

有着正[[手征性]]（又称“右旋”）的[[费米子]]有''T''=0，只能单个作为一组，不参与弱相互作用。

电荷''Q''，与弱同位旋''T''<sub>3</sub>，和弱超荷''Y''<sub>W</sub>有关，关系式为：
:<math> Q = T_3 + \frac{Y_\mathrm{W}}{2}.</math>

== 弱同位旋与W玻色子 ==
与弱同位旋相关的对称性是[[特殊酉群|SU(2)]]。这一对称性需要能改变弱同位旋荷的玻色子：W<sup>+</sup>、W<sup>-</sup>和W<sup>0</sup>。这暗示W玻色子有''T'' = 1，并且有不同值的''T''<sub>3</sub>。

* W<sup>+</sup>玻色子（''T''<sub>3</sub> = +1）在过程{(''T''<sub>3</sub> = +{{frac|1|2}}) → (''T''<sub>3</sub> = -{{frac|1|2}})}中被发射，
* W<sup>-</sup>玻色子（''T''<sub>3</sub> = -1）在过程{(''T''<sub>3</sub> = -{{frac|1|2}}) → (''T''<sub>3</sub> = +{{frac|1|2}})}中被发射，
* W<sup>0</sup>玻色子（''T''<sub>3</sub> = 0）会在''T''<sub>3</sub>不变的过程中发射。然而，在[[电弱相互作用|电弱]]统一的框架下，W<sup>0</sup>玻色子会与[[弱超荷]]规范玻色子B混合，形成实际观测到的Z玻色子和[[量子电动力学]]中的[[光子]]。

== 另见 ==
*[[标准模型]]
*[[弱超荷]]

== 参考 ==
{{Reflist}}

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