Na
física, a teoria eletrofraca apresenta uma descrição unificada de duas das quatro
forças fundamentais da natureza:
eletromagnetismo e a
força nuclear fraca. Embora estas duas forças apareçam muito diferente às energias baixas do dia a dia, a teoria modela-as como dois diferentes aspectos de uma mesma força. Acima da energia de unificação, na ordem de 10²
GeV, elas convergem dentro de uma simples
força eletrofraca.
Matematicamente, a unificação é feita na
grupo de gauge SU(2) ×
U(1). Os
bósons gauge são correspondentes aos do
fóton para o eletromagnetismo e
bósons W e Z da força fraca. No
Modelo Padrão, os bósons gauge fraco obtêm sua
massa de uma
quebra espontânea de simetria da
simetria eletrofraca de
SU(2) ×
U(1)
Y to
U(1)
em, causada pelo
mecanismo de Higgs. O sobre-escrito é usado para indicar que estes são duas cópias diferentes de
U(1); o gerador de
U(1)
em é dado por
Q =
Y/2 +
I3, onde
Y é o gerador de
U(1)
Y (chamado de hipercarga), e
I3 é um dos
SU(2) gerados (um componente de
isospin). A distinção entre o eletromagnetismo e a força eletrofraca surge porque existe uma combinação linear (não trivial) de
Y e
I3 que elimina o bóson de Higgs (isto é, um autoestado de
Y e
I3, tal que seus coeficientes devam ser -
I3 e
Y).
U(1)
em definirá o grupo gerado pela combinação linear, e não é quebrado porque não interage com o Higgs.