Interactiunea slaba - lumea este frumoasă

Feynmanivska diagrama neutron dezintegrarea beta pe proton, electron și antineutrino de electroni printr-o interacțiune slabă W bozonice intermediar - unul dintre cele patru interacțiuni fizice fundamentale între particule elementare, împreună cu gravitația, electromagnetică și puternic. Cel mai faimos dintre ei manifestare este dezintegrarea beta și radioactivitatea asociată. Interacțiunea numit slab, deoarece puterea câmpului corespunzător din 13 octombrie în spatele domenii care dețin împreună particule nucleare (nucleonii și cuarci) și 10 10 mai puțin de Coulomb pe această scară, dar este mult mai puternică decât gravitația. Reacția are o rază scurtă de acțiune și este afișată doar pe distanțe de ordinul dimensiunii unui nucleu atomic.






Prima teorie a interacțiunii slabe a sugerat Enriko Fermi în 1930. În dezvoltarea teoriei Wolfgang Pauli a folosit ipoteza existenței noi în timp ce particulele elementare neutrini.
interacțiune slabă descrie procesul fizicii nucleare și fizicii particulelor elementare care au loc relativ lent, în contrast cu procese rapide cauzate de interacțiunea puternică. De exemplu, timpul de înjumătățire a unui neutron este de aproximativ 16 min. - eternitate în comparație cu procesele nucleare, care sunt caracterizate de timp este de 10 -23 secunde.
Pentru comparație, încărcat pioni. ± sparge prin interacțiuni slabe și au o durată de viață de 2.6033 ± 0.0005 x 10 -8 c, în timp ce un bujor neutru. 0 bifurcă în două gamma cuante prin cuplaje electromagnetice și are o durată de viață de 8,4 ± 0,6 x 10 -17 c.
O altă caracteristică de interacțiune - calea medie liberă a particulelor în mediul. Particulele care interacționează prin cuplaje electromagnetice - particule încărcate, raze gamma, poate întârzia placa de fier de câțiva centimetri grosime desyatniv. Întrucât neutrino interacționează numai slab nu se extinde niciodată confruntat, printr-un strat metalic având o grosime de miliarde de kilometri.






Slaba interacțiune care implică cuarci și leptoni, inclusiv neutrino. Aceasta schimbă particulele de aromă, adică tipul lor. De exemplu, ca rezultat al descompunerii neutronului unul dintre ei d-quark este transformată într-u-cuarc. Neutrino unic în care acestea interacționează cu alte particule doar slabe, și chiar și o interacțiune gravitațională slabă.
Conform conceptelor moderne prezentate în modelul standard, interacțiune slabă transferat de calibrare și W-Z-bozonilor care au fost detectate accelerator în 1982. Masele lor 80 și 90 constituie masa protonului. Partajarea virtuale bosoni încărcate numit-W sharing curent Z-bosoni - curent neutru.
Vârfurile diagramelor Feynman, care descriu posibile procese care implică ecartament W și Z bozonilor pot fi împărțite în trei tipuri:

lepton viprominity poate absorbi sau W-boson, și a devenit un neutrino;
cuarc poate absorbi viprominity sau W-bosonului, și de a schimba gustul și transformat într-o superpoziție quarci;
lepton sau un cuarc poate absorbi sau viprominity Z-boson

In anul 1969 a fost construită teoria unificată a forței nucleare electromagnetice și slabe, în conformitate cu care vârfurile 100 GeV energii, ceea ce corespunde la o temperatură de 10 15 K diferență între procesele electromagnetice și slabe dispare. Verificarea experimentală a teoriei unificate a interacțiunii nucleare electroslabe și puternice necesită o creștere a acceleratoare de energie într-o sută de miliarde de ori.
Teoria electroslabe se bazează pe grupul de simetrie SU (2).
În ciuda numărului mic și korotkodiyu, interacțiunea slabă are un rol foarte important în natură. Dacă ar fi posibil să „opriți“ interacțiunea slabă, soarele va fi stins cum ar fi procesul de protoni imposibil de a se transforma într-un neutron, un pozitron și un neutrino, care a dus la cele 4 protoni sunt transformați în 4 El doi pozitroni și doi neutrino. Acest proces este sursa principala de energie pentru soare și cele mai multe stele (vezi. Ciclu de hidrogen). interacțiuni slabe sunt importante pentru evoluția stelelor, deoarece acestea sunt responsabile pentru pierderea de energie este foarte cald in stele supernove pentru a produce pulsari, etc. Dacă nu ar fi existat interacțiune slabă în natură ar fi stabil și distribuite pe scară largă în obicei muonilor materie, pionii și alte particule. Astfel, rolul important al povyazna de interacțiune slabă la faptul că nu este supus unor diverse restricții specifice interacțiunilor puternice și eletromagnitnoi. În special, interacțiunea slabă convertește leptonilor încărcate în neutrinii și quarcii de aroma - în quarci.