A gyenge nukleáris erő az egyik négy alapvető fizikai erő amelyen keresztül a részecskék kölcsönhatásba lépnek egymással, valamint az erő, a gravitáció és az elektromágnesesség. Mindkettőhöz képest elektromágnesesség és az erős nukleáris erő, a gyenge nukleáris erő sokkal gyengébb intenzitással rendelkezik, ezért neve a gyenge nukleáris erő. A gyenge erő elméletét Enrico Fermi először 1933-ban javasolta, és akkoriban Fermi kölcsönhatásaként ismerték. A gyenge erőt kétféle mérőeszköz közvetíti bozonok: Z és W bozon.
Gyenge nukleáris erő példák
A gyenge interakció kulcsszerepet játszik radioaktív bomlás, mind a paritás-szimmetria, mind a CP-szimmetria megsértése, valamint a kvarkok ízének megváltoztatása (mint a béta-bomlás esetén). A gyenge erőt leíró elméletet kvantumos flavourdynamikának (QFD) hívják, amely analóg a kvantum-kromodinamika (QCD) az erős erő és kvantum-elektrodinamika (QFD) az elektromágneses Kényszerítés. Az elektromos gyenge elmélet (EWT) a nukleáris erő legnépszerűbb modellje.
A gyenge nukleáris erőt gyenge erőnek, gyenge nukleáris kölcsönhatásnak és gyenge kölcsönhatásnak is nevezzük.
A gyenge interakció tulajdonságai
A gyenge erő különbözik a többi erőtől, mivel:
- Ez az egyetlen erő, amely megsérti a paritás-szimmetriát (P).
- Ez az egyetlen erő, amely megsérti a töltés-paritás szimmetriát (CP).
- Ez az egyetlen interakció, amely megváltoztathatja az egyik fajtáját túró egy másikba vagy annak ízébe.
- A gyenge erőt olyan hordozó részecskék terjesztik, amelyek jelentős tömeggel rendelkeznek (kb. 90 GeV / c).
A gyenge kölcsönhatásban lévő részecskék kulcsfontosságú kvantumszáma a gyenge izoszpin nevű fizikai tulajdonság, amely megegyezik azzal a szerepre, amelyet az elektromos spin játszik az erős erő elektromágneses erőében és színtöltésében. Ez egy konzervált mennyiség, ami azt jelenti, hogy minden gyenge interakciónak az interakció végén teljes izospin összege lesz, mint az interakció elején.
A következő részecskék gyenge izospin-értéke +1/2:
- elektron neutrino
- muon neutrino
- tau neutrino
- fel kvarc
- varázsa kvarc
- felső kvarc
A következő részecskék gyenge izospin-értéke -1/2:
- elektron
- müon
- tau
- le kvarc
- furcsa kvarc
- alsó kvarc
A Z-és a W-bozon egyaránt sokkal tömegebb, mint a többi erõt közvetítõ más méretû bozonok ( foton az elektromágnesességhez és az erős nukleáris erő gluonjához). A részecskék annyira hatalmasak, hogy a legtöbb esetben nagyon gyorsan bomlanak.
A gyenge erőt az elektromágneses erővel együttesen egyetlen alapvető elektromos áramlási erőként egyesítik, amely nagy energián jelentkezik (mint például a részecskegyorsítókban található). Ez az egyesítési munka 1979 - ben a fizika Nobel - díjjal részesült, és további bizonyítékul szolgált arra, hogy a 2006 - ban az elektromos fékező erő matematikai alapjait újramobilizálhatták, és 1999 - ben megkapta az 1999 - es Nobel - díjat Fizika.
Szerkesztette Anne Marie Helmenstine, Ph. D.