Naon interaksi lemah dina fisika?

Interaksi lemah - nyaeta salah sahiji opat gaya dasar anu ngatur sagala urusan di jagad raya. The séjén tilu - gravitasi, éléktromagnétisme, sarta interaksi kuat. Bari gaya séjénna tahan hirup babarengan, gaya lemah muterkeun hiji peran penting dina karuksakan maranéhanana.

Interaksi lemah nyaéta gravitasi kuat, tapi éta éféktif ngan dina jarak pondok pisan. Angkatan tindakan dina tingkat subatomik, sarta muterkeun hiji peran krusial dina mastikeun énergi béntang tur nyieun elemen. Éta ogé jawab bagian badag tina radiasi alam di jagad raya.

téori Fermi

fisikawan Italia Enrico Fermi dina 1933, dimekarkeun téori pikeun ngajelaskeun béta buruk - prosés konversi hiji neutron kana proton na hiji kapindahan éléktron, mindeng disebut dina konteks ieu, partikel béta. Anjeunna tangtu hiji tipe anyar tina kakuatan, nu disebut interaksi lemah, nu éta jawab panguasaan, prosés dasar transformasi neutron a kana proton, hiji éléktron sarta neutrino, nu ieu engké diidentifikasi minangka antineutrinos.

Fermi mimitina dianggap yén aya jarak enol jeung clutch. Dua partikel sempet adjoin maksa digawé. Kusabab eta janten jelas yén interaksi lemah sabenerna mangrupa hiji kakuatan pikaresepeun, anu manifests sorangan dina jarak pisan pondok, sarua jeung 0,1% ti diameter proton.

gaya electroweak

The buruk radioaktif gaya lemah nyaeta ngeunaan 100 000 kali leuwih leutik batan éléktromagnétik nu. Sanajan kitu, kan ayeuna nu terkenal yén éta téh internal éléktromagnétik, sarta dua fénoména ieu distinctly béda anu dipercaya ngawakilan hiji manifestasi kakuatan electroweak tunggal. Ieu dikonfirmasi ku kanyataan yén maranéhna datangna babarengan di énergi leuwih ti 100 GeV.

Ieu kadangkala ngomong yén interaksi lemah ieu manifested dina buruk molekul. Sanajan pasukan mezhmolekulrnye anu éléktrostatik di alam. Tembok kapanggih ku Van der Waals tur tega ngaranna.

Modél baku

Interaksi lemah dina fisika nyaéta bagian tina modél baku - téori partikel dasar, anu ngajelaskeun struktur dasar zat, ngagunakeun susunan persamaan elegan. Numutkeun model kieu partikel dasar m. E. Éta teu bisa dibagi kana bagian leutik, mangrupakeun blok wangunan alam semesta.

Hiji partikel sapertos anu quark. Élmuwan ulah imply ayana hal leutik, tapi maranéhna nu masih pilari. Aya 6 jenis atawa variétas of quark. Nempatkeun eta dina urutan tina ngaronjatna massa:

• luhur;
• handap;
• nagara;
• dihapunten;
• denok;
• leres.

Di sagala rupa kombinasi, maranéhna ngabentuk rupa-rupa jenis partikel subatomik. Contona, proton jeung neutron - partikel badag inti atom - quark diwangun ku tilu tiap. Dua luhur jeung handap ngandung proton. Luhur jeung handap dua ngabentuk neutron a. quark robah kelas bisa ngarobah proton jeung neutron anu, kukituna transforming hiji unsur pikeun nu sejen.

jenis sejen tina partikel nyaéta soson a. partikel ieu - vektor interaksi nu diwangun ku balok énergi. Foton téh hiji tipe soson, gluons - nu séjén. Unggal opat gaya ieu mangrupa hasil interaksi bursa antara operator. interaksi kuat nyaeta gluon na éléktromagnétik - foton. Graviton téoritis mangrupakeun pamawa ti gaya gravitasi, tapi teu kapanggih.

W- na Z-bosons

interaksi lemah ieu dimédiasi W- na Z-bosons. partikel kasebut diprediksi ku Nobel laureates Steven Weinberg, Sheldon Glashow Abdus Salam na di 60s abad panungtungan, sarta kapanggih aranjeunna dina taun 1983 di Organisasi Éropa pikeun Nuklir Panalungtikan CERN.

W-bosons aya muatan listrik jeung nu dilambangkeun ku W ⁺ (muatan positif) jeung W ^- (nu muatanana négatif). W-soson alters komposisi partikel. Emitting muatan listrik W-soson, quark gaya lemah robah kelas teh, péngkolan proton kana neutron atawa sabalikna. Ieu naon ngabalukarkeun fusi nuklir jeung ngajadikeun béntang napsu.

réaksi ieu nyiptakeun elemen heavier anu pamustunganana ejected kana spasi ku ngabeledugna supernova, jadi blok wangunan planét, tutuwuhan, jalma jeung sagalana sejenna di dunya.

ayeuna nétral

Z-soson nyaeta nétral sarta ngabogaan ayeuna nétral lemah. Na interaksi jeung partikel hese ngadeteksi. maluruh eksperimen keur W- na Z-bosons dina 1960-an ngarah élmuwan teori, ngagabungkeun antara éléktromagnétik jeung gaya lemah kana single "electroweak". Sanajan kitu, téori nungtut yén partikel-operator janten beurat, tapi élmuwan geus dipikawanoh yén téori W-soson kedah beurat pikeun ngajelaskeun rentang pondok na. Theorists beurat W dibawa dina akun mékanisme halimunan disebut mékanisme Higgs nu nyadiakeun keur ayana Higgs.

Dina 2012, CERN ngumumkeun yén élmuwan ngagunakeun akselerator panglegana - nu ageung Hadron Collider - observasi partikel anyar, "nu Higgs boson hade."

buruk béta

interaksi lemah ieu manifested di β-buruk - hiji prosés di mana hiji proton ieu dirobah jadi neutron a sabalikna. Ieu lumangsung lamun inti kalayan loba teuing neutron atawa proton salah sahijina dirobah jadi lianna.

buruk béta bisa dipigawé di salah sahiji dua cara:

1. Nalika buruk béta-dikurangan, kadang ditulis salaku β ^- buruk, neutron dibeulah kana proton na hiji antineutrino éléktron.
2. interaksi lemah ieu manifested ku buruk tina inti atom, sakapeung ditulis salaku β ⁺ buruk, nalika proton nu dibagi kana neutron jeung positron neutrino.

Salah sahiji elemen bisa ngaktipkeun di sejen, nalika salah sahiji neutron na spontaneously ngajanggélék jadi proton via buruk béta négatip, atawa lamun hiji proton na spontaneously ngajanggélék jadi neutron hiji liwat β ⁺ buruk.

buruk béta ganda lumangsung lamun core 2 dina waktos anu sareng disulap jadi hiji proton neutron 2 atawa sabalikna, whereby nu dipancarkeun éléktron antineutrinos 2 2 na béta partikel. Dina Neutrinoless buruk béta ganda hypothetical of neutrinos kabentuk.

newak éléktron

Proton bisa ngahurungkeun kana neutron a ngaliwatan prosés nu disebut newak éléktron atawa K-newak. Nalika kernel ngabogaan hiji angka kaleuwihan proton dina hubungan jumlah neutron, éléktron, biasana tina jero cangkang éléktron kawas ragrag kana intina. éléktron na orbital direbut inti indung, anu produk nu aya inti putri sarta neutrino. Jumlah atom inti putri dicandak keur decremented ku 1, tapi total jumlah proton jeung neutron tetep sarua.

réaksi térmonuklir

Interaksi lemah anu aub dina fusi nuklir - réaksi nu suplai énergi panonpoé sarta térmonuklir (hidrogén) bom.

Hambalan munggaran dina ngahiji hidrogén nyaéta tumbukan dua proton jeung gaya cukup pikeun nungkulan éta repulsion silih dirasakeun ku aranjeunna alatan interaksi éléktromagnétik maranéhanana.

Mun dua partikel nu disusun deukeut silih, hiji interaksi kuat bisa ngahubungkeun aranjeunna. Ieu nyiptakeun hiji formulir stabil tina hélium ⁽² Anjeunna), nu ngabogaan inti dua proton, saperti formulir stabil (No ^4), nu boga dua proton tur dua neutron.

Dina tahap salajengna asalna kana antrian interaksi lemah. Alatan éta overabundance proton salah sahijina ngalaman buruk béta. Sanggeus éta, réaksi séjén, kaasup kabentukna panengah jeung fusi ³ Anjeunna ahirna ngabentuk stabil ⁴ Anjeunna.