Silpna branduolinė jėga yra viena iš keturios pagrindinės fizikos jėgos per kurias dalelės sąveikauja tarpusavyje kartu su didele jėga, gravitacija ir elektromagnetizmu. Palyginti su abiem elektromagnetizmas ir stipri atominė jėga, silpna branduolinė jėga yra daug silpnesnė, todėl ji turi pavadinimą silpna branduolinė jėga. Silpnos jėgos teoriją pirmą kartą pasiūlė Enrico Fermi 1933 m. Ir tuo metu buvo žinoma kaip Fermi sąveika. Silpnajai jėgai tarpininkauja dviejų tipų matuokliai bozonai: Z ir W bozonai.
Silpni branduolinių jėgų pavyzdžiai
Silpna sąveika vaidina pagrindinį vaidmenį radioaktyvusis skilimas, paritetinės ir CP simetrijos pažeidimas ir kvarkų skonio keitimas (kaip beta irimo atveju). Teorija, apibūdinanti silpną jėgą, vadinama kvantine flavourdynamika (QFD), analogiška stipriosios jėgos kvantinė chromodinamika (QCD) ir elektromagnetinė - kvantinė elektrodinamika (QFD) jėga. Elektoniškai silpna teorija (EWT) yra populiaresnis branduolinės jėgos modelis.
Silpna branduolinė jėga taip pat vadinama silpna jėga, silpna branduolio sąveika ir silpna sąveika.
Silpnos sąveikos savybės
Silpna jėga skiriasi nuo kitų jėgų, nes:
- Tai vienintelė jėga, pažeidžianti pariteto simetriją (P).
- Tai vienintelė jėga, pažeidžianti krūvio pariteto simetriją (CP).
- Tai yra vienintelė sąveika, galinti pakeisti vienos rūšies kvarkas į kitą ar jo skonį.
- Silpną jėgą skleidžia nešančiosios dalelės, turinčios didelę masę (apie 90 GeV / c).
Silpnosios sąveikos dalelių pagrindinis kvantinis skaičius yra fizinė savybė, vadinama silpnu izospinu, kuris yra lygus vaidmeniui, kurį elektrinė nugara vaidina stiprioje jėgoje veikiant elektromagnetinei jėgai ir spalvos krūviui. Tai yra konservuotas kiekis, reiškiantis, kad bet kokia silpna sąveika sąveikos pabaigoje turės bendrą izospin sumą, tokią, kokia ji buvo sąveikos pradžioje.
Šių dalelių silpnas izospin'as yra +1/2:
- elektronas neutrinas
- muonas neutrinas
- tau neutrinas
- kvarkas
- žavesio kvarkas
- viršutinis kvarkas
Šių dalelių silpnas izospin'as yra -1/2:
- elektronas
- muonas
- tau
- žemyn kvarkas
- keistas kvarkas
- apatinis kvarkas
Tiek Z, tiek W bozonas yra daug masyvesni nei kiti gabaritiniai bozonai, tarpininkaujantys kitoms jėgoms ( fotonas elektromagnetizmui ir stipriosios branduolinės jėgos klijuoti). Dalelės yra tokios masyvios, kad daugeliu atvejų jos labai greitai suyra.
Silpnoji jėga buvo suvienodinta kartu su elektromagnetine jėga kaip viena pagrindinė elektrinės jėgos silpnėjimo jėga, pasireiškianti esant didelei energijai (tokiai, kokia yra dalelių greitintuve). Šis suvienijimo darbas gavo 1979 m. Nobelio fizikos premiją ir tolesnį darbą įrodant, kad 2006 m. buvo atnaujinti matematiniai elektrinio silpnėjimo jėgos pagrindai, gavę 1999 m. Nobelio premiją Fizika.
Redaguota Anne Marie Helmenstine, Ph.