Што е слаба интеракција во физиката?

На слабите интеракции - е една од четирите фундаментални сили кои ги регулираат сите материја во универзумот. На другите три - гравитацијата, електромагнетизмот, и силна интеракција. Додека други сили се одржи работи заедно, слабата сила, игра важна улога во нивното уништување.

На слабите интеракции е посилна гравитација, но тоа е само ефективни на многу кратки растојанија. Сила дејствува на субатомско ниво, и игра клучна улога во обезбедувањето на енергија на ѕвездите и создавање на елементи. Тоа е исто така одговорна за голем дел од природната радијација во универзумот.

Ферми теорија

Италијански физичар Енрико Ферми во 1933 година, ја развива теоријата за да се објасни на бета распаѓање - процесот на претворање на неутрони во протон и еден електрон поместување, често се нарекува, во овој контекст, бета честички. Тој ја дефинира нов вид на енергија, т.н. слабите интеракции, кој беше одговорен за падот, основните процесот на трансформација на неутронска во протони, електрони и неутрино, која подоцна беше идентификувана како antineutrinos.

Ферми првично се претпоставува дека има растојание од нула и менувачот. Две честички се adjoin да ги принуди работел. Бидејќи тоа стана јасно дека слабите интеракции, всушност, е привлечна сила, кој се манифестира во исклучително кратко растојание, еднакво на 0,1% од дијаметарот на протон.

електрослабата сила

На радиоактивното распаѓање на слабата сила е околу 100 000 пати помала од електромагнетни. Сепак, тоа што сега е познато дека тоа е внатрешно електромагнетни, а овие две многу различни феномени се верува дека претставуваат манифестација на еден електрослабата сила. Ова е потврдено од страна на фактот дека тие се собираат заедно на енергија повеќе од 100 GeV.

Понекогаш се вели дека слабите интеракции се манифестира во распаѓање на молекули. Сепак mezhmolekulrnye сили се електростатско во природата. Тие биле откриени од страна на Ван дер Валсовите и го носат неговото име.

Стандардниот модел

На слабите интеракции во физиката е дел од стандардниот модел - елементарни честички теорија, која ја опишува основните структура на материјата, со помош на збир на домот равенки. Според овој модел на елементарни честички сум. Е. Тоа не може да се подели на помали делови, се градбени делови на универзумот.

Една таква честичка е кварк. Научниците не имплицира постоење на нешто помал, но тие се уште се во потрага по. Постојат 6 типови или варијанти на кваркови. Место нив со цел на зголемување на маса:

• горниот;
• пониски;
• земја;
• маѓепсана;
• убава,
• вистина.

Во различни комбинации, тие формираат широк спектар на видови на субатомски честички. На пример, протоните и неутроните - големи честички атомско јадро - кварк се состои од три секоја од нив. Две горниот и долниот дел се состојат протон. Горните и долните две формира неутронска. кварк промена одделение може да ја смени протонот и неутрони, а со тоа трансформира еден елемент на друг.

Друг вид на честички е бозон. Овие честички - вектори интеракција, кои се состојат од греди на енергија. Фотоните се еден вид на бозон, глуони - од друга страна. Секоја од овие четири сили е резултат на размената интеракција помеѓу превозниците. Силна интеракција е gluon и електромагнетни - фотон. Гравитон теоретски е носител на силата на гравитацијата, но тоа не беше пронајден.

W- и Z-бозони

Слаба интеракција е посредувана W- и Z-бозони. Овие честички се предвидуваат со нобеловци Стивен Вајнберг, Sheldon Glashow Абдус Салам и во 60-тите години на минатиот век, и ги најде во 1983 година на Европската организација за нуклеарни истражувања ЦЕРН.

W-бозони се електрично наполнета и се обележани со W ⁺ (позитивно наелектризирани) и W ^- (негативно наелектризиран). W-бозон се менува составот на честички. Емитуваат наелектризирани W-бозон, кварк слаба сила го менува одделение, претворајќи протон во неутронска или обратно. Тоа е она што предизвикува нуклеарна фузија и прави ѕвезди толпата.

Оваа реакција создава потешки елементи, кои на крајот исфрлена во вселената од страна на супернова експлозии, да стане блокови во зградата на планети, растенијата, луѓето и сè друго место во светот.

неутрален тековната

Z-бозон е неутрален и има слаба неутрален струја. интеракција со своите честичките е тешко да се открие. Експериментални пребарувања за W- и Z бозони, во 1960 година доведе научниците во теоријата, комбинирање на електромагнетни и слабата сила во една "електрослабите". Сепак, теоријата побара од честички-превозници за да биде лесен, но научниците да знае дека теоријата на W-бозон треба да бидат тешки за да се објасни својот краток опсег. Теоретичарите тежина W врши на сметка невидливи механизам наречен Хигсовиот механизам со кој се предвидува постоење Хигс.

Во 2012 година, ЦЕРН објави дека научниците користење најголемиот акцелератор на светот - Large Hadron Collider - забележани нова честичка "Хигсовиот бозон е соодветно."

бета распаѓање

Слаба интеракција се манифестира во β-на забите - процес во кој протон е да се конвертира во неутрони и обратно. Тоа се случува кога јадрото со премногу неутрони и протони еден од нив конвертира во друга.

Бета распаѓање може да се направи во еден од два начина:

1. Кога бета-минус распаѓање, понекогаш напишани како β ^- распаѓање, неутронска подели на протон и еден електрон antineutrino.
2. Слабите интеракции се манифестира со распаѓањето на атомски јадра, понекогаш напишани како β ⁺ распаѓање, кога протонот е поделена на неутронска и позитрон неутрино.

Еден од елементите може да се претвори во други, кога еден од нејзините неутронска спонтано се трансформира во протон преку негативните бета распаѓање, или кога еден од нејзините протони спонтано се трансформира во неутронска преку β ⁺ распаѓање.

Двоен бета распаѓање се случува кога јадрото 2 во исто време се трансформира во протон неутрони 2 или обратно, при што се испуштаат електрони antineutrinos 2 2 и бета честички. Во хипотетички Neutrinoless двојно бета распаѓањето на неутрината се формираат.

фаќање на електрони

Протон да се претвори во неутронска преку процес наречен фаќање на електрони или К-фаќање. Штом јадрото има вишок бројот на протоните во однос на бројот на неутрони, електрони, обично од внатрешноста на електрони школка како паѓа во јадрото. Електрони орбитали заробени мајката јадро, производите кои се ќерката јадро и неутрино. Атомски број на ќерката на јадрото на добиените е decremented со 1, но вкупниот број на протони и неутрони останува иста.

термонуклеарна реакција

На слабите интеракции се вклучени во нуклеарна фузија - реакција која го снабдува енергија на сонцето и термонуклеарна (водород) бомба.

Првиот чекор во спојување на водород е судир на два протона со доволно сила да ги надминат меѓусебните чувствува одбивност од нив поради нивната електромагнетни интеракција.

Ако двете честички се поставени блиску еден до друг, силна интеракција може да ги поврзете. Ова создава нестабилна форма на хелиум ⁽² Тој), која има јадро со два протона, за разлика од стабилна форма (Нема ^4), кој има два протони и неутрони две.

Во следната фаза стапува на сцена слабите интеракции. Поради overabundance на протони еден од нив се подложува на бета распаѓање. После тоа, од друга реакција, вклучувајќи средно формирање и фузија на ³ Тој на крајот се формира стабилна ⁴ тој.