X'inhu l-interazzjoni dgħajfa fil-fiżika?

L-interazzjoni dgħajfa - huwa wieħed mill-erba 'forzi fundamentali li jirregolaw il-materjal kollu fl-univers. Il-oħra tliet - gravità, electromagnetism, u l-interazzjoni qawwija. Filwaqt forzi oħra żżomm affarijiet flimkien, il-forza dgħajfa għandu rwol importanti fil-qerda tagħhom.

L-interazzjoni dgħajfa hija gravità aktar b'saħħitha, iżda huwa effettiv biss fuq distanzi qosra ħafna. Seħħ taġixxi fuq il-livell subatomic, u għandu rwol kruċjali fl-iżgurar tal-enerġija tal-istilel u l-ħolqien elementi. Huwa responsabbli għal parti kbira tar-radjazzjoni naturali fl-univers wkoll.

teorija Fermi

fiżiċista Taljan Enrico Fermi fl-1933, żviluppa teorija biex jispjegaw l-tħassir beta - il-proċess ta 'konverżjoni ta' newtroni fil-protoni u spostament elettroni, spiss imsejħa f'dan il-kuntest, il-partiċelli beta. Huwa definit tip ġdid ta 'poter, l-hekk imsejħa interazzjoni dgħajfa, li kien responsabbli għall-kollass, il-proċess fundamentali ta' trasformazzjoni ta 'newtroni fil-protoni, elettron u neutrino, li kien tard identifikat bħala antineutrinos.

Fermi inizjalment preżunt li kien hemm distanza ta 'żero u l-klaċċ. Żewġ partiċelli kienu qegħdin ħdejn seħħ maħdum. Peress deher ċar li l-interazzjoni dgħajfa attwalment hija forza attraenti, li timmanifesta ruħha fi distanza estremament qasir, ugwali għal 0.1% ta 'dijametru protoni.

forza electroweak

Il- tmermir radjuattiv tal -forza dgħajfa huwa madwar 100 000 darba iżgħar mill-elettromanjetika. Madankollu, issa huwa magħruf li huwa internament elettromanjetika, u dawn iż-żewġ fenomeni distintament differenti huma maħsuba li jirrappreżentaw manifestazzjoni ta 'forza electroweak wieħed. Dan huwa kkonfermat mill-fatt li dawn ngħaqdu flimkien fl-enerġiji aktar minn 100 GeV.

Huwa xi kultant qal li l-interazzjoni dgħajfa hi manifestata fil-tħassir ta 'molekuli. Madankollu forzi mezhmolekulrnye huma elettrostatiċi fin-natura. Huma kienu skoperti mill Van der Waals u jkollha l-isem tiegħu.

-Mudell standard

L-interazzjoni dgħajfa fil-fiżika huwa parti mill-mudell standard - teorija partiċelli elementari, li jiddeskrivi l-istruttura fundamentali ta 'materja, bl-użu ta' sett ta 'ekwazzjonijiet eleganti. Skond dan il-mudell il-partiċelli elementari m. E. Dan ma jistax jiġi maqsum f'partijiet iżgħar, huma l-blokki tal-bini ta 'l-univers.

Wieħed partiċelli bħal din hija quark. Xjentisti ma jimplikaw l-eżistenza ta 'xi ħaġa iżgħar, iżda dawn għadhom tfittex. Hemm 6 tipi jew varjetajiet ta 'Quarks. Tpoġġihom fl-ordni tal-massa tiżdied:

• fuq;
• aktar baxx;
• pajjiż;
• Enchanted;
• sabiħ;
• veru.

F 'kombinazzjonijiet varji, dawn jiffurmaw varjetà wiesgħa ta' tipi ta 'partiċelli subatomic. Pereżempju, protoni u newtroni - partiċelli kbar nukleu atomiku - quark jikkonsistu tlieta kull wieħed. Żewġ fuq u t'isfel jinkludu protoni. Fuq u t'isfel tnejn jiffurmaw newtroni. quark bidla grad jistax jibdel protoni għal newtroni, u b'hekk trasformazzjoni element wieħed għall-ieħor.

Tip ieħor ta partiċelli hija boson. Dawn partiċelli - vettori interazzjoni, li jikkonsistu minn raġġi ta 'enerġija. Photons huma tip ta 'boson, gluons - l-ieħor. Kull wieħed minn dawn l-erba forzi hija r-riżultat ta 'l-interazzjoni iskambju bejn trasportaturi. interazzjoni qawwija hija gluon u elettromanjetiċi - photon. Graviton teoretikament hu trasportatur tal-forza tal-gravità, iżda ma nstabx.

W- u Z-bosons

interazzjoni dgħajfa hija medjata W- u Z-bosons. Dawn il-partiċelli kienu mbassra minn rebbieħa Nobel Steven Weinberg, Sheldon Glashow Abdus Salam u fis-snin 60 tas-seklu li għadda, u sabithom fl-1983 fl-Organizzazzjoni Ewropea għar Nukleari CERN Riċerka.

W-bosons huma ikkargati b'mod elettriku u huma murija bil W ⁺ (b'positive charge) u W ^- (negattiv mitluba). W-boson jibdel il-kompożizzjoni tal-partikoli. Emitting ikkargati b'mod elettriku W boson, quark seħħ dgħajfa bidliet l-grad, tidwir protoni ġo newtroni jew viċi versa. Dan huwa dak li jikkawża fużjoni nukleari u jagħmel istilel burn.

Din ir-reazzjoni joħloq elementi itqal li eventwalment jintefgħu 'l barra fl-ispazju mill splużjonijiet supernova, li jsiru l-blokki tal-bini ta' pjaneti, pjanti, nies u kull ħaġa oħra fid-dinja.

kurrenti newtrali

Z-boson huwa newtrali u għandu kurrent newtrali dgħajfa. interazzjoni tagħha mal-partiċelli huwa diffiċli li jinqabdu. tfittxijiet sperimentali għall-W- u Z- bosons fl-1960 wasslu xjenzati għall-teorija, li tikkombina l elettromanjetika u l-forza dgħajfa fi "electroweak". Madankollu, il-teorija talbu li l-partiċelli-trasportaturi li jkun weightless, imma x-xjenzjati kienu jafu li t-teorija W-boson għandu jkun tqil biex tispjega firxa qasira tagħha. Teoristi piż W mwettqa minħabba mekkaniżmu inviżibbli imsejħa mekkaniżmu Higgs li jipprovdi għall-eżistenza Higgs.

Fl-2012, CERN ħabbar li x-xjentisti jużaw aċċeleratur akbar fid-dinja - l-Collider Hadron Kbir - osserva partiċelli ġdid, "il-Higgs boson xierqa."

beta tħassir

interazzjoni dgħajfa hi manifestata fil β-tmermir - proċess li fih protoni huwa konvertit għal newtroni u viċi versa. Dan iseħħ meta nukleu b'wisq newtroni jew protoni wieħed minnhom konvertiti għall-oħra.

Beta tħassir jista 'jsir f'wieħed minn żewġ modi:

1. Meta tmermir beta-nieqes, xi kultant bil-miktub kif β ^- tmermir, newtronika jinqasam protoni u antineutrino elettron.
2. interazzjoni dgħajfa hi manifestata mill-tħassir ta nuklei atomiċi, xi kultant bil-miktub kif β ⁺ tmermir, meta l-protoni jinqasam newtroni u positron neutrino.

Wieħed mill-elementi tista 'ddawar fl-ieħor, meta wieħed mill-newtron tagħha spontanjament trasformata protoni permezz tal-beta tħassir negattiva, jew meta waħda mill protoni tagħha spontanjament trasformata newtroni permezz β ⁺ tħassir.

Double beta tmermir iseħħ meta qalba 2 fl-istess ħin trasformata newtroni protoni 2 jew viċe versa, li biha l-emess elettron antineutrinos 2 2 u beta partiċelli. Fil-ipotetiku Neutrinoless doppju beta tħassir tal neutrinos huma ffurmati.

kattura elettronika

Proton tista 'tinbidel newtroni permezz ta' proċess imsejjaħ kattura elettronika jew K-qbid. Meta l-għadma ikollu numru żejjed ta 'protoni fir-rigward tal-għadd ta' newtroni, elettroni, normalment minn ġewwa tal-qoxra elettron bħall jaqgħu fil-nukleu. orbitals elettroni jinqabad il-nukleu omm, il-prodotti li huma l-nukleu tifla u neutrino. In-numru atomiku ta 'l-nukleu tifla miksuba tiġi decremented b'1, iżda n-numru totali ta' protoni u newtroni jibqa l-istess.

reazzjoni termonukleari

L-interazzjoni dgħajfa huwa involut fil-fużjoni nukleari --reazzjoni li jforni l-enerġija tax-xemx u termonukleari (idroġenu) bomba.

L-ewwel pass fl-għaqda ta 'l-idroġenu huwa ħabta ta' żewġ protoni ma seħħ biżżejjed biex jingħelbu l stmerrija reċiproka jinħass minnhom minħabba l-interazzjoni elettromanjetika tagħhom.

Jekk iż-żewġ partiċelli huma rranġati qrib xulxin, interazzjoni qawwija jistgħu jassoċjaw lilhom. Dan joħloq forma instabbli ta 'elju ⁽² He), li għandha qalba b'żewġ protoni, kuntrarjament għall-forma stabbli (Nru ^4), li għandu żewġ protoni u żewġ newtroni.

Fl-istadju li jmiss tidħol fis-play interazzjoni dgħajfa. Minħabba l-żejjed ta 'protoni wieħed minnhom jgħaddi tħassir beta. Wara dan, ir-reazzjoni oħra, inklużi formazzjoni intermedju u l-fużjoni ^tat-3 Huwa eventwalment tifforma stabbli ⁴ Huwa.