Corrente assiale
Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)
corrente assiale
Corrente che si trasforma come un quadrivettore sotto le trasformazioni di Lorentz (il gruppo d’invarianza della relatività ristretta) ma con parità opposta rispetto alla corrente vettoriale. Mentre la corrente elettromagnetica è una corrente vettoriale, nelle interazioni deboli compaiono sia correnti vettoriali sia assiali (e pertanto la parità non si conserva nelle interazioni deboli). Nelle interazioni deboli le correnti cariche sono della forma V−A, ovvero hanno una parte vettoriale e una assiale, con accoppiamenti di segno opposto ai bosoni intermedi carichi W±. La corrente debole neutra è una combinazione di corrente vettoriale e di corrente assiale con accoppiamenti che dipendono dalla terza componente dell’isospin debole e dalla carica elettrica. Alle correnti deboli cariche assiali, per es., sono dovute le transizioni di Gamow-Teller per i decadimenti beta dei nuclei. La radioattività beta è dovuta alle transizioni D→U + elettrone + antineutrino, dove D(U) può essere un quark down (up), oppure un neutrone (protone), oppure un nucleo con A nucleoni e Z−1 protoni (A,Z). Le ampiezze di transizione dei decadimenti beta sono indotte dal prodotto di due correnti cariche V−A, unaadronica e una leptonica. Nel prodotto (V−A) (V−A)= VV+AA−VA−AV, i termini VV+AA corrispondono alle transizioni dette di Fermi (poiché nella prima teoria dei decadimenti beta, nel 1934, Fermi aveva ipotizzato che le correnti deboli fossero vettoriali come la corrente elettromagnetica), mentre i termini VA+AV danno luogo alle transizioni di Gamow-Teller. Nel limite non relativistico, nella corrente vettoriale domina la quarta componente, che è una densità di carica, mentre per la corrente assiale dominano le componenti spaziali, che sono densità di spin. Quindi le transizioni di Gamow-Teller si distinguono da quelle di Fermi per le loro regole di selezione sulle componenti del momento angolare. Come altro esempio, le violazioni di parità in fisica atomica sono dovute al prodotto della corrente debole assiale degli elettroni e della corrente debole vettoriale del nucleo. La corrente assiale jμΑ di un fermione ha una quadridivergenza che è proporzionale alla massa: fμjμΑ=2m∙s(x), dove s(x) è una densità pseudoscalare. Quindi, nel limite di massa nulla, per il fermione la corrente assiale è conservata e, in quanto limite è valida una nuova simmetria (simmetria chirale).
