Slabá jadrová sila je jednou z štyri základné sily fyziky cez ktoré častice interagujú spolu, spolu so silnou silou, gravitáciou a elektromagnetizmom. V porovnaní s oboma elektromagnetizmus a silná jadrová sila má slabá jadrová sila oveľa slabšiu intenzitu, a preto má názov slabá jadrová sila. Teóriu slabej sily prvýkrát navrhol Enrico Fermi v roku 1933 a vtedy bol známy ako Fermiho interakcia. Slabá sila je sprostredkovaná dvoma typmi obrysu bozóny: Z bozón a W bozón.
Príklady slabých jadrových síl
Slabá interakcia zohráva v EÚ kľúčovú úlohu rádioaktívny rozpad, porušenie paritnej symetrie a symetrie CP a zmena chuti kvarkov (ako pri beta rozpade). Teória, ktorá opisuje slabú silu, sa nazýva kvantová flavourdynamika (QFD), ktorá je analogická kvantová chromodynamika (QCD) pre silnú silu a kvantová elektrodynamika (QFD) pre elektromagnetickú silou. Teória elektro-slabosti (EWT) je obľúbenejším modelom jadrovej sily.
Slabá jadrová sila sa označuje aj ako slabá sila, slabá jadrová interakcia a slabá interakcia.
Vlastnosti slabej interakcie
Slabá sila sa líši od ostatných síl, pretože:
- Je to jediná sila, ktorá porušuje paritnú symetriu (P).
- Je to jediná sila, ktorá porušuje symetriu poplatkov a parity (CP).
- Je to jediná interakcia, ktorá môže zmeniť jeden druh tvaroh do inej alebo jej príchuť.
- Slabú silu šíria častice nosiča, ktoré majú významné hmotnosti (približne 90 GeV / c).
Kľúčové kvantové číslo pre častice v slabej interakcii je fyzikálna vlastnosť známa ako slabý izospín, ktorá je ekvivalentná úlohe, ktorú hrá elektrická rotácia v elektromagnetickej sile a farebný náboj v silnej sile. Toto je zachované množstvo, čo znamená, že každá slabá interakcia bude mať na konci interakcie celkovú sumu izospínu, ako tomu bolo na začiatku interakcie.
Nasledujúce častice majú slabý izospín +1/2:
- elektrón neutríno
- miónové neutrino
- tau neutrino
- kvark
- kúzelný kvark
- top kvark
Nasledujúce častice majú slabý izospín -1/2:
- elektrón
- muon
- tau
- kvark
- podivný kvark
- spodný tvaroh
Z bozón Z a bozón W sú omnoho masívnejšie ako ostatné obrysové bozóny, ktoré sprostredkujú ďalšie sily ( fotón pre elektromagnetizmus a gluón pre silnú jadrovú silu). Častice sú také masívne, že sa vo väčšine prípadov rozpadajú veľmi rýchlo.
Slabá sila bola zjednotená spolu s elektromagnetickou silou ako jedna základná elektroslabá sila, ktorá sa prejavuje pri vysokej energii (ako sú sily nachádzajúce sa v urýchľovačoch častíc). Táto práca na zjednotení získala Nobelovu cenu za fyziku z roku 1979 a ďalšie práce na preukázaní toho, že Matematické základy elektroslabých síl boli znovu premeniteľné a dostali Nobelovu cenu za rok 1999 v roku 2007 Fyzika.
Upravil Anne Marie Helmenstine, Ph. D.