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什麼是物理學中的弱相互作用?
弱相互作用 - 是支配一切物質在宇宙中四種基本力之一。 其他三個-引力,電磁和強相互作用。 雖然其他勢力保持東西放在一起,弱力起著銷毀了重要作用。
弱相互作用越強引力,但它僅在非常短的距離是有效的。 力作用在亞原子水平,並在確保恆星的能量,創造要素至關重要的作用。 它還負責在宇宙中的天然輻射的很大一部分。
費米理論
意大利物理學家恩里科費米於1933年開發了一種理論來解釋β衰變 - 中子成質子和電子位移,常在這種情況下,β粒子稱為轉化的過程。 他定義了一個新的電源類型,即所謂的弱相互作用,這是負責的崩潰,一個中子轉變的基本過程為質子,電子和中微子,後來確定為反中微子。
費米最初假設,有零和離合器的距離。 兩個粒子毗給力的工作。 由於它變得清晰,所述弱相互作用實際上是一個有吸引力的力,這表現在極短的距離,等於質子直徑的0.1%。
電弱力
所述 的放射性衰變 的弱力比較小的電磁約100萬次。 然而,現在人們已經知道,這是內部的電磁,而這兩個截然不同的現象被認為代表一個單一的電弱力的體現。 這是一個事實,即他們的能量聚集在一起超過100 GeV的證實。
它有時說,弱相互作用在分子的衰減表現。 然而mezhmolekulrnye力在性質上的靜電。 他們通過范德華發現和他的名字命名。
標準模型
物理學中的弱相互作用是標準模型的一部分 - 基本粒子理論,它描述物質的基本結構,使用一組優雅的方程。 根據該模型 的基本粒子 微米。E.不能被劃分成更小的部分,是宇宙的構建塊。
一種這樣的粒子是夸克。 科學家並不意味著對更小的東西的存在,但他們仍在尋找。 共有6種或品種的夸克。 將它們放在提高質量的順序:
- 上;
- 低;
- 國家;
- 心醉;
- 可愛的;
- 真實的。
在各種組合中,它們形成多種類型的亞原子粒子。 例如,質子和中子-大顆粒 原子核 -夸克由三個各自的。 兩個上部和下部包括質子。 上下兩構成中子。 夸克級變化可以改變質子一個中子,從而將一個元件到另一個。
粒子的另一種類型是玻色子。 這些顆粒-載體相互作用,其由光束的 能量。 光子 是一種玻色子,膠子-其它。 這四個力是運營商之間的交流互動的結果。 強相互作用是膠子和電磁 - 光子。 引力理論是重力的載體,但它沒有被發現。
W-和Z玻色子
弱相互作用介導W-和Z玻色子。 這些粒子是由諾貝爾獎獲得者史蒂芬溫伯格,格拉肖阿卜杜勒·薩拉姆和在上世紀60年代的預測,並發現他們在1983年的歐洲核研究組織CERN。
W-玻色子是帶電的和由W +(帶正電荷)和W分別表示- (帶負電)。 W-玻色子改變顆粒的組成。 發射帶電W-色子,夸克弱力改變了等級,把一個質子變成中子或反之亦然。 這是什麼原因造成的 核聚變 ,使恆星燃燒。
這種反應產生更重的元素,最終噴射到太空的超新星爆發,成為行星,植物,人與世界上的一切其他的基石。
中性線電流
Z-玻色子是中性的,具有弱中性流。 它與粒子的相互作用是難以察覺。 在20世紀60年代的W-和Z玻色子的實驗搜查令科學家們的理論,結合電磁和弱力成一個單一的“弱電”。 然而,該理論要求的顆粒載體是失重的,但科學家已經知道,在W玻色子理論應該是重來解釋其短距離。 理論家重量W上帳戶隱形機構進行稱為希格斯機制,提供了存在希格斯。
在2012年,歐洲核子研究中心宣布,採用了世界上最大的加速器科學家 - 大型強子對撞機 - 觀察到新粒子“的希格斯玻色子合適的。”
β衰變
弱相互作用表現在β衰變 - 一種方法,其中的質子被轉化為一個中子,反之亦然。 它發生時,有太多的中子或質子他們中的一個核轉換到另一個。
貝塔衰變可以通過以下兩種方式之一進行:
- 當的β-衰變減去,有時寫作β -衰變,中子分成質子和電子中微子。
- 弱相互作用是由原子核的衰變,有時寫作β+衰變,當質子被分成中子和正電子中微子表現。
其中一個元件可以把在另一方面,當其中子的一個經由所述負β衰變時,或當它的質子的一個自發通過β轉變成中子+衰變自發轉化為質子。
當在同一時間的芯2轉變成質子中子2或反之亦然,從而使電子發射的反中微子2 2和β粒子出現雙重β衰變。 在中微子的假想Neutrinoless雙β衰變而形成。
電子捕獲
質子可以通過一種稱為電子俘獲或K-捕獲過程變成中子。 當內核具有過量數目相對於中子,電子,通常是從像落入核電子殼層的內側的質子數。 電子軌道捕獲的母核,這是子核和中微子的產品。 得到的子核的原子數被減1,但質子和中子的總數保持不變。
熱核反應
弱相互作用參與核聚變 - 供給太陽和熱核(氫)炸彈的能量的反應。
在氫氣合併的第一步是兩個質子以足夠的力量來克服他們感受到了相互排斥的碰撞,由於其電磁相互作用。
如果兩個粒子被佈置成彼此接近,具有強的相互作用可以在它們相關聯。 這就產生氦的不穩定形式(2他),這與兩個質子核心,不同的是穩定的形式(第4號),它有兩個質子和兩個中子。
在下一階段發揮作用弱相互作用。 由於質子的過多其中之一發生β衰變。 在此之後,其它反應,包括中間形成和3融合他最終形成穩定的4赫。
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