「弱い力」はゲージ相互作用

現在の素粒子の理論では、粒子と粒子の間に働く力はすべて「ゲージ相互作用」だと考え、それが理論を支える基礎となっている。それによれば、 Z⁰粒子によって媒介される力（弱い相互作用と呼ばれる）もゲージ相互作用のはずだが、それが正しいかどうかは実験で確かめるしかない。

「ゲージ相互作用」の特徴は、力が対称性に基づいているので、力の大きさが粒子の種類や質量によらず、普遍的な事である。

ＬＥＰでの実験で、様々な測定からレプトンやクォークに働く弱い相互作用の大きさを調べたのが、下図である。横軸は、ワインバーグ角と呼ばれ、Z⁰が媒介する力の大きさを表す量である。これにより、力の大きさは粒子の種類等によらず、非常に良い精度で同じであり、ゲージ相互作用の考え方が正しい事が分かった。

また、ここで正確に測られたワインバーグ角の大きさ（約0.23）は、３つの力（弱い力・電磁気力・強い力）を統一する大統一理論から導かれる値と非常に良く一致し、力の大統一の可能性を強く示唆している。