Slabá jaderná síla je jednou z čtyři základní fyzikální síly skrze které částice vzájemně reagují, spolu se silnou silou, gravitací a elektromagnetismem. Ve srovnání s oběma elektromagnetismus a silná jaderná síla má slabá jaderná síla mnohem slabší intenzitu, a proto má název slabá jaderná síla. Teorie slabé síly byla poprvé navržena Enrico Fermi v roce 1933 a byla v té době známa jako Fermiho interakce. Slabá síla je zprostředkována dvěma typy měřidla bosony: Z boson a W boson.
Příklady slabých jaderných sil
Slabá interakce hraje klíčovou roli v EU radioaktivní rozpad, porušení paritní symetrie a CP symetrie a změna chuti kvarků (jako v beta rozpadu). Teorie, která popisuje slabou sílu, se nazývá kvantová flavourdynamika (QFD), která je analogická kvantová chromodynamika (QCD) pro silnou sílu a kvantová elektrodynamika (QFD) pro elektromagnetickou platnost. Elektro-slabá teorie (EWT) je populárnějším modelem jaderné síly.
Slabá jaderná síla je také označována jako slabá síla, slabá jaderná interakce a slabá interakce.
Vlastnosti slabé interakce
Slabá síla se liší od ostatních sil, protože:
- Je to jediná síla, která porušuje paritní symetrii (P).
- Je to jediná síla, která porušuje symetrii náboj-parita (CP).
- Je to jediná interakce, která může změnit jeden druh kvark do jiného nebo jeho chuť.
- Slabá síla se šíří částicemi nosiče, které mají významné hmotnosti (asi 90 GeV / c).
Klíčové kvantové číslo částic ve slabé interakci je fyzikální vlastnost známá jako slabý isospin, což je ekvivalentní roli, kterou hraje elektrická rotace v elektromagnetické síle a barevný náboj v silné síle. Toto je konzervované množství, což znamená, že jakákoli slabá interakce bude mít na konci interakce celkový součet isospinu, jako tomu bylo na začátku interakce.
Následující částice mají slabý isospin +1/2:
- elektron neutrino
- muonové neutrino
- tau neutrino
- kvark
- kouzelný kvark
- top kvark
Následující částice mají slabý isospin -1/2:
- elektron
- muon
- tau
- dolů kvark
- zvláštní kvark
- dolní kvark
Z boson Z a boson W jsou mnohem masivnější než ostatní rozchodové bozony, které zprostředkovávají ostatní síly ( foton pro elektromagnetismus a gluon pro silnou jadernou sílu). Částice jsou tak masivní, že se ve většině případů velmi rychle rozkládají.
Slabá síla byla sjednocena spolu s elektromagnetickou silou jako jediná základní elektroslabá síla, která se projevuje při vysoké energii (jako jsou ty, které se nacházejí v urychlovačích částic). Tato sjednocující práce obdržela Nobelovu cenu za fyziku z roku 1979 a dále pracovala na prokázání, že matematické základy electroweak síly byly renormalizable obdržel 1999 Nobelovy ceny v roce 2007 Fyzika.
Upravil Anne Marie Helmenstine, Ph. D.