Fizika zaif o'zaro nima?

zaif o'zaro - koinotdagi barcha masalani boshqarish to'rt fundamental kuchlar biridir. Boshqa uch - tortish, elektromagnetizm, va kuchli ta'sir o'tkazish. Boshqa kuchlari birgalikda narsani ushlab turing, zaif kuch ularning halokatlariga muhim ahamiyat kasb etadi.

zaif o'zaro kuchli gravitatsiya, lekin faqat juda qisqa masofada samarali hisoblanadi. Force subatomic darajada bajaradi, va yulduzlar energiyasi ta'minlash va elementlarni yaratish muhim ahamiyat kasb etadi. Bu, shuningdek, koinotdagi tabiiy radiatsiya katta qismi uchun javobgar bo'ladi.

Fermi nazariyasi

ko'pincha shu nuqtai nazardan, beta zarracha ataladi protonga ichiga neytron va elektronlar joyidan konvertatsiya jarayoni - 1933 Italiya fizik Enriko Fermi, beta chirishni tushuntirish uchun bir nazariyasini ishlab chiqdi. U kuch yangi turini belgilangan, kollaps, protonga ichiga neytron o'zgartirish asosiy jarayoni, bir elektronlar va keyinchalik yemirilishdan hosil qilib belgilandi bir neytrino, mas'ul edi deb atalmish zaif o'zaro.

Fermi dastlab nol va ogohlik bir masofa bor edi, deb taxmin. Ikki zarralar ishlov majbur ulashgan edi. aniq bo'lganidan beri zaif o'zaro aslida jozibador kuch, bir proton diametri 0,1% ga teng juda qisqa masofada o'zini namoyon.

Elektrozayıf kuch

radioaktiv parchalanishi zaif kuch elektromagnit taxminan 100 000 marta kichik bo'ladi. Biroq, hozir u ichki elektromagnit bo'lib, bu ikki ochiq turli hodisalar yagona Elektrozayıf kuch namoyon vakili ishoniladi, deb ma'lum. Bu ular 100 GeVluk ko'proq energiyalari birgalikda keladi, deb aslida tomonidan tasdiqlanadi.

Bu ba'zan zaif o'zaro molekulalar parchalanishi namoyon bo'ladi, deb aytiladi. Biroq mezhmolekulrnye tabiat kuchlari elektrostatik bo'ladi. Ular Van der Waals tomonidan kashf va uning ismini ko'tara qilindi.

standart model

elementar zarralar nazariyasiga, nafis tenglamalar majmuini foydalanib, materiyaning asosiy tuzilishini tasvirlab - fizika zaif o'zaro standart modeli qismidir. Bu modelga ko'ra elementar zarralar , kichikroq qismlarga bo'linib ketgan bo'lishi mumkin emas. E. m koinotning qurilish, toshbo'ron qilaman.

Bir bunday zarracha kvark hisoblanadi. Olimlar kichik narsa borligini degani emas, lekin ular hali ham izlaydi. 6 turlari yoki kvark navlari bor. oshirish massasi tartibda ularni joylashtirish:

• yuqori;
• kam;
• mamlakat;
• sehrlangan;
• go'zal;
• haqiqiy.

turli kombinatsiyalarda, ular subatom zarrachalar turlari turli hosil qiladi. katta zarralar - misol, proton va neytron uchun atom yadrolari - kvark uch har iborat. Ikki yuqori va pastki proton o'z ichiga oladi. Yuqori va pastki ikki neytron tashkil etadi. kvark-sinf o'zgartirish, shunday qilib, bir elementi o'zgarib, neytron uchun proton o'zgartirish mumkin.

zarralari yana bir turi bo'lgan bozon hisoblanadi. Bu zarralar - nurlari iborat vektor o'zaro, energiya. Fotonlar bozonining ishlash gluons bir turi hisoblanadi - boshqa. Bu to'rt kuchlar Har tashuvchilar o'rtasida almashish hamkorlikning natijasidir. foton - Kuchli o'zaro ta'sir gluon va elektromagnit hisoblanadi. Tortishish nazariy tortishish kuchi bir tashuvchisi, lekin topilmadi.

W- va Z-Bozonlar

Zaif o'zaro W- va Z-bozonlarını shafoat qiladi. Bu zarralar Nobel laureatlari Stiven Weinberg, Sheldon Glashow Abdus Salam va o'tgan asrning 60-yillarida bashorat va yadro tadqiqot CERN Yevropa tashkiloti 1983 yilda ularni topilgan.

W-Bozonlar elektrik zaryadlangan va W (musbat zaryadlangan) ⁺ va V bilan belgilanadi etiladi ^- (manfiy zaryadlangan). W-bozon zarrachalar tarkibini o'zgartiradi. elektr energiyasi W-bozonining ishlash zaryadlangan moslamasi, kvark zaif kuch neytron yoki aksincha bir proton o'girib, sinf o'zgartiradi. Bu sabab nima yadroviy sintez va yulduzlar yondirib qiladi.

Bu reaksiya oxir-oqibat sayyoralar, o'simliklar, odamlar va dunyoda boshqa hamma narsani qurilish bloklari bo'lishga, O'ta yangi yulduzlarning portlashlari orqali kosmosga otilishiga og'irroq unsurlar yaratadi.

neytral joriy

Z-bozon neytral va kuchsiz neytral tokini ega. zarralar bilan o'zaro aniqlash qiyin. 1960 yilda W- va Z-bozonlar uchun eksperimental izlaydi elektromagnit va bitta "Elektrozayıf" kirib zaif kuch birlashtirish, nazariyasiga olimlar olib keldi. Biroq, nazariya zarralar-tashuvchilar vaznsiz bo'lishi uchun, lekin olimlar W-bozon nazariyasi, uning qisqa qator tushuntirish uchun og'ir bo'lishi kerak, deb ma'lum qilgan talab qildi. hisob ko'rinmas mexanizm ustida oshiriladi W nazariyalari vazn mavjudligi Higgs uchun beradi Higgs mexanizmi deb ataladi.

Katta Adron Kollayderi - - yangi zarracha, kuzatilgan, 2012 yilda, CERN dunyodagi eng katta tabiiy gaz o'tdim yordamida olimlar, deb e'lon qildi "tegishli bozon Higgs."

Beta yemirilish

Zaif o'zaro β-parchalanish namoyon bo'ladi - bir proton aksincha neytron aylanadi va qaysi bir jarayon. juda ko'p neytron yoki proton ulardan biri bilan markaz boshqa aylanadi paytda paydo bo'ladi.

Beta yemirilish ikki usuldan biri bilan amalga oshirilishi mumkin:

1. beta-minus parchalanish, ba'zan β sifatida yozilgan bo'lsa ^- parchalanish, neytron protonga va elektron antineutrino bo'linib ketdi.
2. Zaif o'zaro proton neytron va pozitron neytrino bo'linadi atom yadrosi parchalanishi, ba'zan b ⁺ parchalanish deb yozilgan, namoyon bo'ladi.

uning neytronlari biri o'z-o'zidan salbiy beta parchalanish, yoki uning protonlar bir-o'zidan b orqali neytron aylantirildi ⁺ parchalanish orqali protonga aylanadi qachon elementlar biri, boshqa qo'yishingiz mumkin.

bir vaqtning o'zida bir Core 2 elektron emissiya yemirilishdan hosil 2 2 va beta zarrachalar qilurmiz bir proton neytron 2 yoki aksincha, aylantirildi qachon Double beta parchalanish sodir bo'ladi. neytronlarni gipotetik Neutrinoless ikki beta parchalanish tuziladi.

elektronni tortib

Proton elektron egallash yoki K-egallash jarayoni orqali neytron aylanib mumkin. kernel odatda yadro tushib kabi elektron qobig'ining ichkaridan neytronlar, elektronlar, soni nisbatan protonlar bir ortiqcha raqami bor bo'lsa. Electron Orbital, qizi markaz va neytrino bo'lgan mahsulotlar onasi yadrosi qo'lga kiritdi. olingan qizi yadrosining atom raqami 1 kamaytiradi, lekin proton va neytronlarning umumiy soni bir xil bo'ladi.

termoyadroviy reaksiya

zaif o'zaro nukleosintez ishtirok - quyosh va termoyadroviy (vodorod) bomba energiya yetkazib reaktsiyasini.

vodorod birlashish birinchi qadam tufayli elektromagnit o'zaro uchun ular tomonidan his o'zaro nafratdan bartaraf qilish uchun etarli kuch bilan ikki protonlar bilan to'qnashuv bo'ladi.

ikki zarralar bir-biriga yaqin tashkil bo'lsangiz, kuchli o'zaro ularni shirk mumkin. Bu ikki proton bilan yadro ega geliy beqaror formasini ⁽² U), yaratadi, ikki proton va ikki neytron mavjud barqaror shaklda ^(4), farqli o'laroq.

Keyingi bosqichda o'yin zaif o'zaro kirib keladi. Tufayli protonlar overabundance uchun ulardan biri beta chirishni qoladi. Shundan so'ng, oraliq shakllantirish va ³ erish, shu jumladan, boshqa reaktsiya, U oxir-oqibat barqaror ⁴ U hosil qiladi.