Слабое взаимодействие
– короткодействующее фундаментальное взаимодействие между элементарными
частицами, ответственное за бета-распад атомных ядер и медленные распады
частиц. Слабое взаимодействие значительно слабее сильного и электромагнитного,
но гораздо сильнее гравитационного. В слабом взаимодействии участвуют все
фундаментальные фермионы (кварки и лептоны) и все адроны. Единственными
частицами, которые участвуют только в слабом взаимодействии являются три
типа нейтрино νe, νμ, ντ и их античастицы
e,
μ,
τ.
В нем не участвуют переносчики сильного, электромагнитного и гравитационного
взаимодействий - глюон, фотон и гравитон. В процессе слабого взаимодействия
частицы обмениваются переносчиками слабого взаимодействия промежуточными
(фундаментальными) бозонами: имеющими электрический заряд W±
и нейтральным Z. Эти бозоны, в отличие от переносчиков остальных фундаментальных
сил безмассовых глюона, фотона и гравитона, имеют огромные массы mW
= 80.4 ГэВ/с2 и
mZ = 91.2 ГэВ/с2 (примерно как у атомов циркония или
ниобия), что приводит к очень малому радиусу действия слабых сил ≈10-18
см (что на три порядка меньше радиуса сильного взаимодействия) и очень низкой
по сравнению с сильными и электромагнитными процессами вероятности (скорости)
слабых процессов.
Несмотря на малую величину и короткодействие слабые силы играют
очень важную роль в природе. Так без них погасло бы Солнце, так как внутри
него остановился бы процесс превращения 4 протонов в ядро гелия-4, являющийся
основным источником энергии Солнца.
Слабое взаимодействие выделяется тем, что в нём не соблюдается
ряд запретов, присущих сильному и электромагнитному взаимодействиям. Так
в слабых процессах кварки одного типа (аромата) превращаются в кварки других
ароматов.
Установлено (Ш.
Глэшоу, С. Вайнберг,
А. Салам),
что слабое и электромагнитное взаимодействия являются различными проявлениями
единого электрослабого взаимодействия.
См. также
- Слабые взаимодействия. Промежуточные бозоны
- Общие свойства фундаментальных взаимодействий
- Кванты слабого взаимодействия (W, Z-бозоны)
- Фундаментальные взаимодействия
- Свойства фундаментальных взаимодействий
- Электромагнитные и слабые взаимодействия частиц
- Объединение взаимодействий
- Слабые взаимодействия нарушают симметрии
- Объединение взаимодействий
- Фундаментальные частицы и их взаимодействия
- Электрослабые взаимодействия