Что нужно знать о слабой силе

Слабое ядерное взаимодействие – это одна из четырех фундаментальных физических сил, посредством которых частицы взаимодействуют друг с другом, вместе с сильным взаимодействием, гравитацией и электромагнетизмом. По сравнению как с электромагнетизмом, так и с сильным ядерным взаимодействием, слабое ядерное взаимодействие имеет гораздо меньшую интенсивность, поэтому оно называется слабым ядерным взаимодействием. Теория слабого взаимодействия была впервые предложена Энрико Ферми в 1933 году и была известна в то время как взаимодействие Ферми. Слабое взаимодействие обеспечивается двумя типами калибровочных бозонов: Z-бозоном и W-бозоном.

Примеры слабого ядерного взаимодействия

Слабое взаимодействие играет ключевую роль в радиоактивном распаде, нарушении симметрии четности и CP-симметрии и изменении аромата кварков (как в бета-распаде). Теория, описывающая слабое взаимодействие, называется квантовой динамикой аромата (QFD), которая аналогична квантовой хромодинамике (QCD) для сильного взаимодействия и квантовой электродинамике (QFD) для электромагнитного взаимодействия. Электрослабая теория (EWT) – более популярная модель ядерного взаимодействия.

Слабое ядерное взаимодействие также называют слабым взаимодействием, слабым взаимодействием. ядерное взаимодействие и слабое взаимодействие.

Свойства слабого взаимодействия

Слабое взаимодействие отличается от других сил, потому что :

  • Это единственная сила, которая нарушает симметрию четности (P).
  • Это Единственная сила, которая нарушает симметрию зарядовой четности (СР).
  • Это единственное взаимодействие, которое может изменить один вид кварка на другой или его аромат.
  • Слабый сила распространяется частицами-носителями, имеющими значительную массу (около 90 ГэВ/c).

Ключевое квантовое число для частиц в слабом взаимодействии является физическим свойством, известным как слабый изоспин, который эквивалентен роли, которую электрический спин играет в электромагнитной силе, и цветовой заряд в сильной силе. Это сохраняющаяся величина, означающая, что любое слабое взаимодействие будет иметь общую сумму изоспина в конце взаимодействия, как и в начале взаимодействия.

Следующие частицы имеют слабый изоспин +1/2:

  • электронное нейтрино
  • мюонное нейтрино
  • тау-нейтрино
  • верхний кварк
  • очарованный кварк
  • верхний кварк

Следующие частицы имеют слабый изоспин -1/2:

  • электрон
  • мюон
  • тау
  • нижний кварк
  • странный кварк
  • нижний кварк

Z-бозон и W-бозон намного массивнее других калибровочных бозонов, которые являются посредниками других сил ( фотон для электромагнетизма и глюон для сильного ядерного взаимодействия). Частицы настолько массивны, что в большинстве случаев распадаются очень быстро..

Слабая сила была объединена вместе с электромагнитной силой в единую фундаментальную электрослабую силу, которая проявляется при высоких энергиях (например, в ускорителях частиц). . Эта объединительная работа была удостоена Нобелевской премии по физике 1979 года, а дальнейшая работа по доказательству перенормируемости математических основ электрослабой силы получила Нобелевскую премию по физике 1999 года.

Под редакцией Энн Мари Хелменстайн, доктор философии

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий