Gli scienziati dell'acceleratore Hera sono riusciti a dimostrare, grazie a collisioni di elettroni e protoni, che la forza debole e la forza elettrodebole. A tale scopo i fisici hanno confontato le frequenze misurate di due reazione di particelle:
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Nella reazione a corrente neutra lo scambio di forza avviene attraverso particelle mediatrici neutre, ossia fotoni o bosoni Zº
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Nella reazione a corrente carica lo scambio di forza avviene attraverso particelle mediatrici cariche, ossia bosoni W+ o W-
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«Collisione elettrone-protone con emissione di un elettrone e altre particelle». Lo scambio di forza fra l'elettrone e uno dei quark del protone avviene attraverso particelle mediatrici neutre della forza elettromagnetica (fotoni) o della forza debole (bosoni Zº). La frequenza di questa reazione è una misura dell'intensità della forza elettromagnetica e della forza debole.
«Collisione elettrone-protone con emissione di un neutrino e altre particelle». Lo scambio di forza avviene attraverso le particelle mediatrici neutre della forza debole (bosoni W+ o W-) cariche. La frequenza della reazione è una misura dell'intensità della forza debole.
In entrambe le reazioni il quark che ha assorbito la particella mediatrice viene espulso dal protone. Si genera allora un fascio di particelle, a un grande angolo rispetto alla direzione di fuga del protone. I due quark restanti del protone continuano a muoversi lungo la direzione originaria, generando fasci di particelle che sfuggono per la massima parte dall'apparecchiatura. Se l'elettrone, al momento dell'urto, emette un fotone o un bosone Z (corrente neutra), nel rivelatore si misura l'elettrone deviato. Se invece viene scambiato un bosone carico W (corrente carica), l'elettrone si trasforma in un neutrino, che attraversa il rivelatore senza lasciare alcuna traccia. Dalla frequenza di queste due reazioni di particelle in funzione dell'entità del momento trasmesso si deduce l'unificazione delle due forze agenti: nel caso di piccoli impulsi, e quindi di grandi distanze fra elettrone e quark nel protone in occasione dell'urto, la «reazione a corrente neutra» compare molto più spesso della «reazione a corrente carica». In questo caso anche la forza elettromagnetica è molto più intensa della forza debole. Pre grandi valori di momento e distanze corrispondentemente minori - più piccole del raggio d'azione della forza debole - le due reazioni sono altrettanto frequenti, e quindi le due forze sono ugualmente intense: esse si unificano nella forza elettrodebole.
