Hvað er veikt samskipti í eðlisfræði?

The veik samskipti - er eitt af fjórum grundvallaratriðum öfl sem stjórna öllu máli í alheiminum. Hin þrjú - þyngdarafl, rafsegulfræði og sterka víxlverkun. En aðrar sveitir halda það saman, veiku gildi gegnir mikilvægu hlutverki í eyðingu þeirra.

The veikburða samskipti er sterkari þyngdarafl, en það er einungis virkt á mjög stuttar vegalengdir. Force virkar á subatomic stigi, og gegnir mikilvægu hlutverki í því að tryggja orku stjarnanna og skapa þætti. Það er einnig ábyrgur fyrir stórum hluta náttúrulega geislun í alheimi.

Fermi kenning

Italian eðlisfræðingur Enrico Fermi árið 1933, þróað kenningu til að útskýra beta rotnun - ferlið til þess að hafa ummyndað nifteind í róteind og an electron tilfærslu, oft er vísað til í þessu samhengi er beta ögn. Hann er skilgreint nýja tegund af orku, sem svo var kölluð veik samskipti, sem var ábyrgur fyrir hrun, grundvallar ferli umbreytingu nifteind í róteind, rafeind og fiseind, sem var síðar greind sem antineutrinos.

Fermi upphaflega gert ráð fyrir að það var fjarlægð af núll og kúplingu. Tveir agnir höfðu legið að þvinga uppnámi. Þar sem það varð ljóst að veik samskipti raun er aðlaðandi afl, sem birtist í afar stuttum fjarlægð, jafnt 0,1% af róteind þvermál.

electroweak afl

The geislavirk rotnun veikburða gildi er um 100 000 sinnum minni en raf. Hins vegar er það nú vitað að það er innbyrðis raf, og þessir tveir greinilega mismunandi fyrirbæri eru talin tákna birtingarmynd einni electroweak gildi. Þetta er staðfest með þeirri staðreynd að þeir koma saman á orku meira en 100 Gev.

Stundum er sagt að veiku víxlverkun er fram í hrörnun sameinda. Hins mezhmolekulrnye sveitir eru rafstöðueiginleikar í náttúrunni. Þeir voru uppgötvuð af van der Waals og bera nafn hans.

The staðall líkan

The veik samskipti í eðlisfræði er hluti af venjulegri gerð - Elementary ögn kenningu, sem lýsir grundvallar uppbyggingu málsins, með því að nota a setja af glæsilegri jöfnur. Samkvæmt þessu líkani undirstöðuatriði agnir m. E. sem ekki er hægt að skipta í smærri hluta, eru byggingareiningar alheimsins.

Ein slík ögnin er drafla. Vísindamenn fela ekki í sér tilvist eitthvað minni en þeir eru enn að leita að. Það eru 6 tegundir eða afbrigði af kvörkum. Setja þau í röð eftir vaxandi massa:

• efri;
• lægri;
• landi;
• heillaður;
• yndisleg;
• satt.

Í ýmsum samsetningum, mynda þeir margs konar gerðir af subatomic agna. Til dæmis, róteinda og nifteinda - stóru ögnunum lotukerfinu kjarna - drafla samanstanda af þremur hvor. Tveir efri og neðri samanstanda proton. Efri og neðri tveir mynda nifteind. drafla gráðu breyting getur breytt róteind til nifteind, þar með umbreyta einn hluta sem er til annars.

Önnur gerð af ögnin er bóseind. Þessar agnir - genaferjur milliverkun, sem samanstanda af geislar af orku. Ljóseindir eru gerð af bóseind, gluons - hinn. Hver af þessum fjórum öfl er afleiðing af gengi víxlverkun milli flytjenda. Strong víxlverkun er gluon og raf - photon. Graviton er fræðilega smitberi þyngdarkraftinum, en það var ekki.

W- og Z-bosons

Veik víxlverkun er fyrir tilstilli W- og Z-bosons. Þessar agnir voru spáð Nóbelsverðlaunahafar Steven Weinberg, Sheldon Glashow Abdus Salam og í 60s af síðustu öld, og fann þá í 1983 í Evrópu Organization for Nuclear Research CERN.

W-bosons eru gefin með rafmagni hlaðin og eru táknuð með W ⁺ (jákvætt hlaðna) og W ^- (neikvætt hlaðnar). W-Boson breyti samsetningu agnanna. Emitting rafhlaðnar W-bóseind, drafla veikt afl breytir einkunn, beygja róteind inn nifteind eða öfugt. Þetta er það sem veldur kjarnasamruna og gerir stjörnur brenna.

Þessi viðbrögð skapar þyngri frumefni sem á endanum út í geiminn með sprengistjörnum, til að verða byggingareiningar plánetur, plöntur, fólk og allt annað í heiminum.

hlutlaus núverandi

Z-Boson er hlutlaust og hefur væga hlutlaust straumur. samskipti þess við ögnum er erfitt að finna. Experimental leitar að W- og Z-bosons í 1960 leiddi vísindamenn til kenningar, combining the raf og veik staða afl inn í a einn "electroweak". Hins vegar kenningin krafðist þess að agnir-flytjenda að vera léttur, en vísindamenn hafa vitað að W-bóseind kenning ætti að vera þungur til að útskýra stutta svið. Fræðimenn þyngd W báru vegna ósýnilegu kerfi sem kallast Higgs kerfi sem gerir ráð fyrir tilvist Higgs.

Árið 2012, CERN tilkynnti að vísindamenn nota stærsta eldsneytisgjöf heims - Large Hadron Collider - fram nýja ögn, "Higgs bóseind viðeigandi."

beta rotnun

Veik víxlverkun er fram í P-rotnun - ferli þar sem róteindarskiptahimnu er breytt í nifteind og öfugt. Það gerist þegar kjarni með of mörgum nifteindum eða róteindum einn af þeim umbreytt í aðra.

Beta rotnun er hægt að gera á tvo vegu:

1. Þegar beta-mínus rotnun, stundum skrifað eins p ^- rotnun, nifteindar skipt í róteind og rafeind antineutrino.
2. Veik víxlverkun er fram við hrörnun lotukerfinu kjarna, stundum setja fram sem p ⁺ rotnun, þegar róteind er greint í nifteindar og positron fiseind.

Einn af þeim þáttum er hægt að kveikja á hinum, þegar einn af nifteind hennar af sjálfu sér umbreytt í róteind í gegnum neikvæðu beta rotnun, eða þegar annar af róteinda hennar af sjálfu sér umbreytt í nifteind í gegnum p ⁺ rotnun.

Double beta rotnun á sér stað þegar Core 2 á sama tíma umbreytt í róteind nifteindageislunar 2 eða öfugt, þar sem losað er rafeinda antineutrinos 2 2 og betaagna. Í ímyndaðri Neutrinoless tvöfalda beta hrörnun fiseindir eru mynduð.

rafeinda handtaka

Proton geta snúa inn í nifteind í gegnum ferli sem kallast rafeinda handtaka eða K-handtaka. Þegar kjarnanum hefur aukningin á fjölda róteinda í tengslum við fjölda nifteindir, rafeindir, yfirleitt frá í innri hlið rafeinda skel eins að falla inn í kjarnann. Rafeinda svigrúm teknar móður kjarna, vörur sem eru dóttir kjarninn og Neutrino. Sætistölu þess dótturfyrirtækisins kjarnans sem fæst er decremented um 1, en heildarfjöldi af róteinda og nifteinda enn sú sama.

thermonuclear viðbrögðum

Veiku víxlverkun er tekur þátt í kjarnasamruna - á hvarfið sem leggur orkunni úr sól og thermonuclear (vetni) sprengju.

Fyrsta skrefið í samruna vetni er árekstur af tveimur róteinda með nóg afl til að sigrast á gagnkvæma fráhrindingin fannst við þeim vegna þess að raf samskipti þeirra.

Ef tveir agnir er komið nálægt hver öðrum, sterk samskipti hugsanlega tengja þá. Þetta skapar því óstöðuga formi helium ⁽² He), sem hefur í sér kjama sem með tveim róteinda, ólíkt stöðugt form og (No ^4), sem hefur tvö róteindir og tvær nifteindir.

Í næsta áfanga kemur inn í leik veikburða samskiptum. Vegna ofgnótt af róteinda einn af þeim umbrotnar beta rotnun. Eftir það, en önnur viðbrögð, þar með talið millistig myndun og samruna ³ Hann mynda á endanum stöðugt ⁴ Hann.