וואָס איז די שוואַך ינטעראַקשאַן אין פיזיק?

די שוואַך ינטעראַקשאַן - איז איינער פון די פיר פונדאַמענטאַל פאָרסעס אַז רעגירן אַלע ענין אין די אַלוועלט. די אנדערע דרייַ - גראַוויטאַציע, עלעקטראָמאַגנעטיסם, און די שטאַרק ינטעראַקשאַן. בשעת אנדערע פאָרסעס האַלטן זאכן צוזאַמען, די שוואַך קראַפט plays אַ וויכטיק ראָלע אין זייער אומקום.

די שוואַך ינטעראַקשאַן איז שטארקער ערלעכקייט, אָבער עס איז עפעקטיוו בלויז אין זייער קורץ דיסטאַנסאַז. קראַפט אקטן אויף די סובאַטאָמיק מדרגה, און plays אַ קריטיש ראָלע אין ינשורינג די ענערגיע פון די שטערן און קריייטינג עלעמענטן. עס איז אויך פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר אַ גרויס טייל פון די נאַטירלעך ראַדיאַציע אין די אַלוועלט.

Fermi טעאָריע

איטאַליעניש פיסיסיסט Enrico Fermi אין 1933, דעוועלאָפּעד אַ טעאָריע צו דערקלערן די ביתא פאַרפוילן - די פּראָצעס פון קאַנווערזשאַן פון אַ נעוטראָן זיך אַ פּראָטאָן און אַ עלעקטראָן דיספּלייסמאַנט, אָפֿט רעפעררעד צו אין דעם קאָנטעקסט, די ביתא פּאַרטאַקאַל. ער Defined אַ נייַ טיפּ פון מאַכט, די אַזוי-גערופֿן שוואַך ינטעראַקשאַן, וואָס איז געווען פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר די ייַנבראָך, די פונדאַמענטאַל פּראָצעס פון טראַנספאָרמאַציע פון אַ נעוטראָן זיך אַ פּראָטאָן, אַ עלעקטראָן און אַ נעוטרינאָ, וואָס איז געווען שפּעטער ידענטיפיעד ווי אַנטינעוטרינאָס.

Fermi טכילעס אנגענומען אַז עס איז געווען אַ דיסטאַנסע פון נול און די קלאַטש. צוויי פּאַרטיקאַלז האט אַדזשוין צו צווינגען געארבעט. זינט עס איז געווארן קלאָר אַז די שוואַך ינטעראַקשאַן אַקטשאַוואַלי איז אַ אַטראַקטיוו קראַפט, וואָס מאַניפעסץ זיך אין אַ גאָר קורץ דיסטאַנסע, גלייַך צו 0.1% פון אַ פּראָטאָן דיאַמעטער.

עלעקטראָוועאַק קראַפט

די ראַדיאָאַקטיוו פאַרפוילן פון די שוואַך קראַפט איז וועגן 100 000 מאל קלענערער ווי די ילעקטראָומאַגנעטיק. אָבער, עס איז איצט באקאנט אַז עס איז ינעווייניק ילעקטראָומאַגנעטיק, און די צוויי דיסטינגקטלי פאַרשידענע דערשיינונגען זענען געגלויבט צו פאָרשטעלן אַ מאַניפעסטאַטיאָן פון אַ איין עלעקטראָוועאַק קראַפט. דעם איז באשטעטיקט דורך די פאַקט אַז זיי קומען צוזאַמען אין ענערגיעס מער ווי 100 געוו.

עס איז א מאל געזאגט אַז די שוואַך ינטעראַקשאַן איז ארויסגעוויזן אין די פאַרפוילן פון מאַלאַקיולז. אָבער מעזשמאָלעקולרניע פאָרסעס זענען ילעקטראָוסטאַטיק אין נאַטור. זיי זענען געווען דיסקאַווערד דורך VAN DER וואַאַלס און טראָגן זיין נאָמען.

די סטאַנדאַרט מאָדעל

די שוואַך ינטעראַקשאַן אין פיזיק איז אַ טייל פֿון דער נאָרמאַל מאָדעל - עלעמענטאַר פּאַרטאַקאַל טעאָריע, וואָס באשרייבט די פונדאַמענטאַל סטרוקטור פון ענין, ניצן אַ סכום פון עלעגאַנט יקווייזשאַנז. לויט צו דעם מאָדעל די עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז עם. י אַז קענען ניט זיין צעטיילט אין קלענערער פּאַרץ, זענען די בנין בלאַקס פון די אַלוועלט.

איינער אַזאַ פּאַרטאַקאַל איז קוואַרק. ססיענטיסץ טאָן ניט מיינען די עקזיסטענץ פון עפּעס קלענערער, אָבער זיי זענען נאָך קוקן פֿאַר. עס זענען 6 טייפּס אָדער ווערייאַטיז פון קוואַרקס. שטעלן זיי אין סדר פון ינקריסינג מאַסע:

• אויבערשטער;
• נידעריקער;
• לאַנד;
• ענטשאַניד;
• שיינע;
• אמת.

אין פאַרשידן קאַמבאַניישאַנז, זיי פֿאָרמירן אַ ברייט פאַרשיידנקייַט פון טייפּס פון סובאַטאָמיק פּאַרטיקאַלז. לעמאָשל, פּראָטאָנס און נוטראַנז - גרויס פּאַרטיקאַלז אַטאָמישע קערן - קוואַרק צונויפשטעלנ זיך פון דרייַ יעדער. צוויי אויבערשטער און נידעריקער קאַמפּרייז פּראָטאָן. אויבערשטער און נידעריקער צוויי פֿאָרמירן אַ נעוטראָן. קוואַרק מיינונג טוישן קענען יבערבייַטן פּראָטאָן צו אַ נעוטראָן, דערמיט טראַנספאָרמינג איין עלעמענט צו אנדערן.

אן אנדער טיפּ פון פּאַרטאַקאַל איז אַ באָסאָן. די פּאַרטיקאַלז - וועקטערז ינטעראַקשאַן, וואָס צונויפשטעלנ זיך פון בימז פון ענערגיע. פאָטאָנס זענען אַ טיפּ פון באָסאָן, גלואָנס - די אנדערע. יעדער פון די פיר פאָרסעס איז דער רעזולטאַט פון דער וועקסל ינטעראַקשאַן צווישן קאַריערז. שטאַרק ינטעראַקשאַן איז גלואָן און ילעקטראָומאַגנעטיק - Photon. גראַוויטאָן טיערעטיקאַלי איז אַ טרעגער פון די קראַפט פון ערלעכקייט, אָבער עס איז נישט געפֿונען.

וו- און ז-באָסאָנס

שוואַך ינטעראַקשאַן איז מידיייטיד וו- און ז-באָסאָנס. די פּאַרטיקאַלז זענען פּרעדיקטעד דורך נאָבעל לאַורעאַטעס סטעווען וועינבערג, שעלדאָן גלאַשאָוו אַבדוס סאַלאַם און אין די 60 ס פון די לעצטע יאָרהונדערט, און געפֿונען זיי אין 1983 ביי די European ארגאניזאציע פֿאַר יאָדער פֿאָרש CERN.

וו-באָסאָנס זענען ילעקטריקלי באַפֿוילן און זענען דינאָוטאַד דורך ד ⁺ (דורכויס באַפֿוילן) און ד ^- (נעגאַטיוולי אָפּצאָל). וו-באָסאָן אַלטערס די זאַץ פון די פּאַרטיקאַלז. ימיטינג ילעקטריקלי באַפֿוילן וו-באָסאָן, קוואַרק שוואַך קראַפט ענדערונגען די מיינונג, אויסגעדרייט אַ פּראָטאָן זיך אַ נעוטראָן אָדער וויצע ווערסאַ. דאס איז וואָס ז יאָדער Fusion און מאכט שטערן ברענען.

דעם אָפּרוף קריייץ כעוויער יסודות אַז יווענטשאַוואַלי עדזשעקטעד אין פּלאַץ דורך סופּערנאָוואַ יקספּלאָוזשאַנז, צו ווערן די בנין בלאַקס פון פּלאַנאַץ, געוויקסן, מענטשן און אַלץ אַנדערש אין דער וועלט.

נייטראַל איצטיקן

ז-באָסאָן איז נייטראַל און האט אַ שוואַך נייטראַל קראַנט. זייַן ינטעראַקשאַן מיט די פּאַרטיקאַלז איז שווער צו דיטעקט. עקספּערימענטאַל אָנפֿרעגן פֿאַר די וו- און ז-באָסאָנס אין די 1960 ס געפֿירט סייאַנטיס צו די טעאָריע, קאַמביינינג די ילעקטראָומאַגנעטיק און די שוואַך קראַפט אין אַ איין "עלעקטראָוועאַק". אָבער, די טעאָריע דעמאַנדעד אַז די פּאַרטיקאַלז-קאַריערז צו זיין ווייטלאַס, אָבער סייאַנטיס האָבן באקאנט אַז דער וו-באָסאָן טעאָריע זאָל זיין שווער צו דערקלערן זייַן קורץ קייט. טהעאָריסץ וואָג וו געטראגן אויף חשבון ומזעיק מעקאַניזאַם גערופֿן היגגס מעקאַניזאַם אַז גיט פֿאַר די עקזיסטענץ היגגס.

אין 2012, CERN מודיע אַז סייאַנטיס ניצן די וועלט 'ס גרעסטער אַקסעלעראַטאָר - די גרויס האַדראָן קאַליידער - באמערקט אַ נייַ פּאַרטאַקאַל, "די היגגס באָסאָן צונעמען."

ביתא פאַרפוילן

שוואַך ינטעראַקשאַן איז ארויסגעוויזן אין β-פאַרפוילן - אַ פּראָצעס אין וועלכע אַ פּראָטאָן איז קאָנווערטעד צו אַ נעוטראָן און וויצע ווערסאַ. עס אַקערז ווען אַ קערן מיט צו פילע נוטראַנז אָדער פּראָטאָנס איינער פון זיי קאָנווערטעד צו די אנדערע.

ביתא פאַרפוילן קענען ווערן געטאן אין איין פון צוויי וועגן:

1. ווען ביתא-מינוס פאַרפוילן, מאל געשריבן ווי β ^- פאַרפוילן, נעוטראָן שפּאַלטן אין אַ פּראָטאָן און אַ עלעקטראָן אַנטינעוטרינאָ.
2. שוואַך ינטעראַקשאַן איז ארויסגעוויזן דורך די פאַרפוילן פון אַטאָמישע נוקלייי, מאל געשריבן ווי ^{β, +} פאַרפוילן, ווען די פּראָטאָן איז שפּאַלטן אין אַ נעוטראָן און פּאָסיטראָן נעוטרינאָ.

איינער פון די יסודות קענען ווענדן אין די אנדערע, ווען איינער פון זייַן נעוטראָן ספּאַנטייניאַסלי Transformed זיך אַ פּראָטאָן דורך די נעגאַטיוו ביתא פאַרפוילן, אָדער ווען איינער פון זייַן פּראָטאָנס ספּאַנטייניאַסלי Transformed זיך אַ נעוטראָן דורך ^{β, +} פאַרפוילן.

טאָפּל ביתא פאַרפוילן אַקערז ווען אַ האַרץ 2 אין דער זעלביקער צייַט Transformed זיך אַ פּראָטאָן נעוטראָן 2 אָדער וויצע ווערסאַ, ווערביי דער ימיטיד עלעקטראָן אַנטינעוטרינאָס 2 2 און ביתא פּאַרטיקאַלז. אין די כייפּאַטעטיקאַל נעוטרינאָלעסס טאָפּל ביתא פאַרפוילן פון נעוטרינאָס זענען געגרינדעט.

עלעקטראָן כאַפּן

פּראָטאָן קענען ווענדן אין אַ נעוטראָן דורך אַ פּראָצעס גערופֿן עלעקטראָן כאַפּן אָדער ק-כאַפּן. ווען די קערנעל האט אַ וידעפדיק נומער פון פּראָטאָנס אין באַציונג צו די נומער פון נוטראַנז, עלעקטראָנס, יוזשאַוואַלי פון די ין פון די עלעקטראָן שאָל ווי Falling אין די קערן. עלעקטראָן אָרביטאַלס קאַפּטשערד די מוטער קערן, די פּראָדוקטן וואָס זענען די טאָכטער קערן און נעוטרינאָ. די אַטאָמישע נומער פון די טאָכטער קערן באקומען איז דעקרעמענטעד דורך 1, אָבער די גאַנץ נומער פון פּראָטאָנס און נוטראַנז בלייבט די זעלבע.

טהערמאָנוקלעאַר אָפּרוף

די שוואַך ינטעראַקשאַן איז ינוואַלווד אין יאָדער Fusion - דער אָפּרוף וואָס סאַפּלייז די ענערגיע פון די זון און טהערמאָנוקלעאַר (הידראָגען) באָמבע.

דער ערשטער שריט אין די מערדזשער פון הידראָגען איז אַ צונויפשטויס פון צוויי פּראָטאָנס מיט גענוג קראַפט צו באַקומען די קעגנצייַטיק רעפּולסיאָן פּעלץ דורך זיי רעכט צו זייער ילעקטראָומאַגנעטיק ינטעראַקשאַן.

אויב די צוויי פּאַרטיקאַלז זענען עריינדזשד נאָענט צו יעדער אנדערער, אַ שטאַרק ינטעראַקשאַן קען מיטאַרבעטער זיי. דעם קריייץ אַ אַנסטייבאַל פאָרעם פון העליום ⁽² ער), וואָס האט אַ האַרץ מיט צוויי פּראָטאָנס, ניט ענלעך די סטאַביל פאָרעם (ניט ^4), וואָס האט צוויי פּראָטאָנס און צוויי נוטראַנז.

אין די ווייַטער בינע קומט אין שפּיל שוואַך ינטעראַקשאַן. רעכט צו דער אָוועראַבונדאַנסע פון פּראָטאָנס איינער פון זיי אַנדערגאָוז ביתא פאַרפוילן. נאָך וואס, די אנדערע אָפּרוף, כולל ינטערמידייט פאָרמירונג און Fusion פון ³ ער יווענטשאַוואַלי פאָרעם אַ סטאַביל ⁴ ער.