interacțiune slabă - studopediya
Această interacțiune este cea mai slabă dintre interacțiunile fundamentale, observate experimental în descompunerea particulelor elementare, care sunt în mod fundamental efectele cuantice esențiale. Amintiți-vă că nu a fost niciodată observată manifestările cuantice ale interacțiunii gravitaționale. interacțiune slabă este eliberată de următoarea regulă: dacă în timpul jocului de interacțiune a particulelor elementare, numite neutrini (sau antineutrinii), atunci această interacțiune este slabă.
Un exemplu tipic al interacțiunii slabe - un neutron beta-dezintegrare, unde n - un neutron, p - un proton, un e - - electron, e + - electron antineutrino. Cu toate acestea, trebuie amintit că regula de mai sus nu înseamnă că orice act necesar să fie însoțită de o interacțiune slabă a neutrinilor și antineutrini. Este cunoscut faptul că există un număr mare de neutrinoless dezintegrări. Ca un exemplu, poate fi menționat un proces lambda hiperon descompunere D p + un proton și un bujor încărcat negativ p -. Prin concepte moderne nu sunt de neutroni și protoni particule elementare cu adevărat și constau din particule elementare numite cuarci.
Intensitatea interacțiunii slabe se caracterizează prin constanta comunicare Fermi GF. dimensiune constantă GF. Pentru a forma o cantitate adimensional, este necesar să se utilizeze orice masă de referință, cum ar fi masa PIBpp proton. Apoi cuplare adimensională voința constantă. Este evident că interacțiunea slabă este mult mai intensă gravitate.
interacțiune slabă, spre deosebire de gravitate este scurt. Aceasta înseamnă că interacțiunea slabă între particulele începe să funcționeze numai atunci când particulele sunt suficient de apropiate unul de altul. Dacă distanța dintre particule depășește o anumită valoare, numită o rază caracteristică de interacțiune, interacțiunea slabă nu se manifestă. Sa stabilit experimental că raza caracteristică a interacțiunii slabe de ordinul a 10-15 cm, adică interacțiunea slabă se concentrează pe distanțe marimea nucleului atomic mai puțin.
De ce putem spune despre interacțiunea slabă ca o formă independentă de interacțiuni fundamentale? Răspunsul este simplu. Este stabilit că există procese de transformări ale particulelor care nu pot fi reduse la gravitate, electromagnetice și interacțiuni puternice. Un bun exemplu pentru a arăta că există trei interacțiuni calitativ diferite fenomene nucleare asociate cu radioactivitate. Experimentele indică prezența a trei tipuri diferite de radioactivitate: # 945; -, # 946; - și # 947; dezintegrări -radioactive. În acest caz, # 945; degradare este cauzată de interacțiunea puternică, # 947; degradare - electromagnetică. neconsumat # 946; descompunere nu pot fi explicate prin interacțiuni electromagnetice și puternice, și trebuie să acceptăm că există o interacțiune fundamentală numit slab. În general, necesitatea introducerii unei interacțiuni slabe cauzate de faptul că în natură există procese, în care dezintegrarilor atomilor electromagnetice puternice și interzise legile de conservare.
Deși interacțiunea slabă concentrată substanțial în interiorul nucleului, are anumite manifestări macroscopice. Așa cum am menționat deja, acesta este asociat cu procesul # 946; -radioactive. În plus, o interacțiune slabă joacă un rol important în așa-numitele reacții de fuziune responsabile pentru mecanismul de eliberare a energiei în stele.
Proprietățile uimitoare ale interacțiunii slabe este existența unor procese care se manifestă asimetrie în oglindă. La prima vedere, pare evident că diferența dintre conceptele de la stânga și la dreapta este condiționată. Intr-adevar, procesele de gravitate, interacțiunile electromagnetice puternice și sunt invariante în raport cu inversiune spațială, efectuarea oglindire. Se spune că, în astfel de procese este stocată paritate spațială P. Totuși, stabilit experimental că interacțiunile slabe pot apărea cu încălcarea paritate și, prin urmare, se simt ca și în cazul în care diferența dintre stânga și dreapta. În prezent, există dovezi experimentale solide că paritatea nu este conservată în interacțiunile slabe este universală, ea se manifestă nu numai în dezintegrările particulelor elementare, dar, de asemenea, în fenomenele nucleare și chiar atomice. Trebuie recunoscut faptul că asimetria oglinda este proprietatea naturii la nivelul său cel mai fundamental.
încălcarea Paritatea în interacțiunile slabe uitat de proprietate atât de neobișnuit încât aproape imediat după ce teoreticienii sale de deschidere au încercat să demonstreze că există într-adevăr o simetrie completă între stânga și dreapta, dar are o semnificație mai profundă decât se credea anterior. reflexie trebuie să fie însoțită de înlocuirea particulelor pe antiparticulă (taxa conjugare C), și apoi toate interacțiunile fundamentale trebuie să fie invariante. Cu toate acestea, mai târziu a fost constatat că acest invarianta nu este universal. Sunt dezintegrari slabe ale așa-numitele kaonii viață lungă neutru la pionii p +. p -. interzisă în cazul în care a spus invarianta a avut loc de fapt. Astfel, caracteristica distinctivă este sa slabă interacțiune CP-noninvariance-Ness. Este posibil ca această proprietate este responsabil pentru faptul că materia din univers prevalează foarte mult peste antimaterie, construit din antiparticule. Pace și asimetrică antiworld.
Problema care particulele sunt purtătoare ale interacțiunii slabe, a fost mult timp neclare. Înțelegerea a fost realizat relativ recent, în cadrul teoriei electroslabe unificate - teoria Weinberg-Salam-Glashow. În prezent, se acceptă că interacțiunea slabă vector sunt așa numite W + - și Z 0 bosoni. Este încărcat W + Z 0 și particule elementare neutre cu o centrifugare 1 și mase egale, în ordinea de mărime de 100 mp.