Hva du trenger å vite om den svake kraften
Ian Cuming / Getty Images
Den svake kjernekraften er en av de fire grunnleggende krefter i fysikken gjennom hvilke partiklene interagerer med hverandre, sammen med den sterke kraften, tyngdekraften og elektromagnetismen. Sammenlignet med begge elektromagnetisme og den sterke kjernekraften, den svake kjernekraften har en mye svakere intensitet, og det er derfor den har navnet svak kjernekraft. Teorien om den svake kraften ble først foreslått av Enrico Fermi i 1933 og var på den tiden kjent som Fermis interaksjon. Den svake kraften formidles av to typer måler bosoner : Z-bosonet og W-bosonet.
Eksempler på svak kjernekraft
Det svake samspillet spiller en nøkkelrolle i radioaktivt forfall , brudd på både paritetssymmetri og CP-symmetri, og endring av smaken av kvarker (som i beta-forfall). Teorien som beskriver den svake kraften kalles kvantesmakdynamikk (QFD), som er analog med kvantekromodynamikk (QCD) for den sterke kraften og kvanteelektrodynamikken (QFD) for den elektromagnetiske kraften. Elektrosvak teori (EWT) er den mer populære modellen for kjernekraften.
Den svake kjernekraften er også referert til som den svake kraften, den svake kjernekraften og den svake vekselvirkningen.
Egenskaper til det svake samspillet
Den svake kraften er forskjellig fra de andre kreftene fordi:
- Det er den eneste kraften som bryter med paritetssymmetri (P).
- Det er den eneste kraften som bryter med ladningsparitetssymmetri (CP).
- Det er den eneste interaksjonen som kan endre en type kvark inn i en annen eller dens smak.
- Den svake kraften forplantes av bærerpartikler som har betydelige masser (ca. 90 GeV/c).
Nøkkelkvantetallet for partikler i den svake interaksjonen er en fysisk egenskap kjent som det svake isospinet, som tilsvarer rollen som elektrisk spinn spiller i den elektromagnetiske kraften og fargeladningen i den sterke kraften. Dette er en bevart mengde, noe som betyr at enhver svak interaksjon vil ha en total isospin-sum ved slutten av interaksjonen slik den hadde ved begynnelsen av interaksjonen.
Følgende partikler har et svakt isospin på +1/2:
- elektron nøytrino
- myonnøytrino
- nøytrinonummer
- opp kvark
- sjarmkvark
- toppkvark
Følgende partikler har et svakt isospin på -1/2:
- elektron
- muon
- ja
- ned kvark
- merkelig kvark
- bunnkvark
Z-bosonet og W-bosonet er begge mye mer massive enn de andre gauge-bosonene som formidler de andre kreftene (den foton for elektromagnetisme og gluonet for den sterke kjernekraften). Partiklene er så massive at de forfaller veldig raskt under de fleste omstendigheter.
Den svake kraften har blitt forent sammen med den elektromagnetiske kraften som en enkelt grunnleggende elektrosvak kraft, som manifesterer seg ved høy energi (som de som finnes i partikkelakseleratorer). Dette foreningsarbeidet mottok Nobelprisen i fysikk i 1979, og videre arbeid med å bevise at det matematiske grunnlaget for den elektrosvake kraften var renormaliserbart mottok Nobelprisen i fysikk i 1999.
Redigert avAnne Marie Helmenstine, Ph.D.