Słaba siła nuklearna jest jedną z cztery podstawowe siły fizyki przez które cząsteczki oddziałują na siebie, wraz z silną siłą, grawitacją i elektromagnetyzmem. W porównaniu do obu elektromagnetyzm a silna siła nuklearna, słaba siła nuklearna ma znacznie słabszą intensywność, dlatego nosi nazwę słaba siła nuklearna. Teorię słabej siły po raz pierwszy zaproponował Enrico Fermi w 1933 r. I była wówczas znana jako interakcja Fermiego. Słaba siła jest mediowana przez dwa rodzaje mierników bozony: bozon Z i bozon W.
Przykłady słabych sił jądrowych
Słaba interakcja odgrywa kluczową rolę rozpad radioaktywny, naruszenie zarówno symetrii parzystości, jak i symetrii CP oraz zmiana smaku kwarków (jak w przypadku rozpadu beta). Teorię opisującą słabą siłę nazywa się kwantową flawourdynamiką (QFD), która jest analogiczna do chromodynamika kwantowa (QCD) dla silnej siły i elektrodynamika kwantowa (QFD) dla elektromagnetycznego siła. Teoria elektro-słaba (EWT) jest bardziej popularnym modelem siły jądrowej.
Słaba siła jądrowa jest również określana jako słaba siła, słaba interakcja jądrowa i słaba interakcja.
Właściwości słabej interakcji
Słaba siła różni się od innych sił, ponieważ:
- To jedyna siła, która narusza symetrię parzystości (P).
- Jest to jedyna siła, która narusza symetrię parzystości ładunku (CP).
- To jedyna interakcja, która może zmienić jeden rodzaj twaróg w inny lub jego smak.
- Słaba siła jest propagowana przez cząstki nośnika o znacznych masach (około 90 GeV / c).
Kluczową liczbą kwantową cząstek w słabym oddziaływaniu jest właściwość fizyczna znana jako słaba izospina, która jest równoważny roli, jaką spin elektryczny odgrywa w sile elektromagnetycznej i ładunek koloru w sile silnej. Jest to ilość zachowana, co oznacza, że każda słaba interakcja będzie miała całkowitą sumę izospin na końcu interakcji, tak jak na początku interakcji.
Następujące cząstki mają słabą izospinę +1/2:
- elektron neutrino
- neutrino mionowe
- tau neutrino
- w górę kwarka
- kwark urok
- górny kwark
Następujące cząstki mają słabą izospinę -1/2:
- elektron
- mion
- tau
- kwark
- dziwny kwark
- kwark dolny
Zarówno bozon Z, jak i bozon W, są znacznie masywniejsze niż bozony innych mierników, które pośredniczą w innych siłach ( foton dla elektromagnetyzmu i gluonu dla silnej siły jądrowej). Cząsteczki są tak masywne, że w większości przypadków rozpadają się bardzo szybko.
Słaba siła została zjednoczona z siłą elektromagnetyczną jako pojedyncza podstawowa siła osłabienia elektrycznego, która przejawia się przy wysokiej energii (takiej jak występująca w akceleratorach cząstek). Ta praca zjednoczeniowa otrzymała Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1979 r. I dalsze prace nad udowodnieniem, że podstawy matematyczne siły elektro-słabej ulegały renormalizacji otrzymując Nagrodę Nobla w 1999 r Fizyka.
Edytowany przez Dr Anne Marie Helmenstine