Slaba nuklearna sila jedna je od četiri temeljne sile fizike kroz koje čestice međusobno djeluju, zajedno s jakom silom, gravitacijom i elektromagnetizmom. U usporedbi s obje elektromagnetizam a jaka nuklearna sila, slaba nuklearna sila ima znatno slabiji intenzitet, zbog čega je dobila i naziv slaba nuklearna sila. Teoriju slabe sile prvi je predložio Enrico Fermi 1933. godine i bila je u to vrijeme poznata kao Fermijeva interakcija. Slaba sila posredovana je s dvije vrste mjerača bozoni: Z bozon i W bozon.
Slabi primjeri nuklearnih sila
Slaba interakcija igra ključnu ulogu u tome radioaktivno propadanje, kršenje simetrije pariteta i simetrije CP i promjena okusa kvarkova (kao u beta raspadanju). Teorija koja opisuje slabu silu naziva se kvantna flavourdinamika (QFD), koja je analogna kvantna kromodinamika (QCD) za jaku silu i kvantna elektrodinamika (QFD) za elektromagnetsku sila. Elektro-slaba teorija (EWT) sve je popularniji model nuklearne sile.
Slaba nuklearna sila naziva se i slaba sila, slaba nuklearna interakcija i slaba interakcija.
Svojstva slabe interakcije
Slaba sila se razlikuje od ostalih sila jer:
- To je jedina sila koja krši simetriju pariteta (P).
- To je jedina sila koja krši simetriju parnosti naboja (CP).
- To je jedina interakcija koja može promijeniti jednu vrstu Quark u drugi ili njegov okus.
- Slabu silu šire čestice nosača koji imaju značajne mase (oko 90 GeV / c).
Ključni kvantni broj čestica u slaboj interakciji fizikalno je svojstvo poznato kao slabi izospin, koji ekvivalentna je ulozi koju električni spin igra u elektromagnetskoj sili i naboj boje u jakoj sili. Ovo je sačuvana količina, što znači da će svaka slaba interakcija imati ukupni zbroj izospina na kraju interakcije kao što je imala na početku interakcije.
Sljedeće čestice imaju slab izospin od +1/2:
- elektron neutrino
- muonski neutrino
- tau neutrino
- gore kvark
- šarm kvark
- gornji kvark
Sljedeće čestice imaju slab izospin od -1/2:
- elektron
- muon
- tau
- dolje kvark
- neobičan kvark
- donji kvark
Z bozon i W bozon znatno su masivniji od ostalih kalibra koji djeluju na druge sile ( foton za elektromagnetizam i gluon za jaku nuklearnu silu). Čestice su toliko masivne da se u većini okolnosti raspadaju vrlo brzo.
Slaba sila objedinjena je zajedno s elektromagnetskom silom kao jedina osnovna sila elektro-slabe koja se očituje u visokoj energiji (poput one koja se nalazi u akceleratorima čestica). Ovaj rad na objedinjavanju dobio je Nobelovu nagradu za fiziku 1979. godine i daljnji rad na dokazivanju toga matematički temelji elektroelektranske sile bili su renormašibilni primio je 1999. Nobelovu nagradu u Fizika.
Uredio Anne Marie Helmenstine, dr. Sc.