Физика әлсіз өзара қандай?

әлсіз өзара - Әлемнің барлық мәселені реттейтін төрт іргелі күштерінің бірі болып табылады. басқа үш - гравитация, Электромагнетизм және күшті өзара іс-қимыл. басқа күштер нәрселерді бірге ұстап тұрыңыз, әлсіз күші оларды жою маңызды рөл атқарады.

әлсіз өзара күшті гравитациялық, бірақ ол тек өте қысқа қашықтықта тиімді болып табылады. Force Subatomic деңгейде әрекет, және жұлдыздарының энергиясын қамтамасыз ету және элементтерін құруда шешуші рөл атқарады. Ол сондай-ақ Әлемнің табиғи сәулелену үлкен бөлігі үшін жауапты болып табылады.

Ферми теориясы

Протон ішіне нейтрон және электрон ауыстыру айырбастау процесі, жиі осы тұрғыда аталатын, бета бөлшектердің - 1933 жылы итальяндық физик Энрико Ферми, бета ыдырау түсіндіруге теориясын әзірледі. Ол ыдырағаннан үшін жауапты болды билік жаңа түрін, деп аталатын әлсіз өзара іс-қимылды, протон электрон және кейінірек антинейтрино ретінде анықталды нейтрино, ішіне нейтронды трансформация іргелі процесі анықталады.

Ферми бастапқыда нөлге қашықтық және ілінісуі бар екенін болжауға. Екі бөлшектер өңделмеген мәжбүрлеуге іргелес еді. ол әлсіз өзара шын мәнінде екенін анық болды бастап тартымды күші, протон диаметрі 0,1% тең, өте қысқа қашықтықта көрінеді.

электрослабого

радиоактивті ыдырауы әлсіз күші электромагниттік қарағанда шамамен 100 000 есе аз. Алайда, бұл қазір ол іштей электромагниттік болып табылатыны белгілі, және осы екі анық түрлі құбылыстар бір электрослабого бір көрінісі болып табылады пайымдауынша. Бұл олар энергиялар кезінде бірге 100-ден астам ГэВ келіп фактісі расталады.

Ол кейде әлсіз өзара молекулалардың ыдырауы көрінеді екен. Алайда mezhmolekulrnye күштер табиғатта электростатикалық болып табылады. Олар Ван дер Waals табылған және оның есімімен болды.

стандартты моделі

кербез теңдеулер жиынтығын пайдалана отырып, материяның іргелі құрылымын сипаттайды теориясы элементар бөлшектер, - физика әлсіз өзара стандартты моделі бөлігі болып табылады. Осы модельге сəйкес элементар бөлшектер м. Е. аз бөлікке бөлуге мүмкін емес, Әлемнің құрылыс блоктары болып табылады.

Осындай бір бөлшектердің кварк болып табылады. Ғалымдар аз нәрсе бар болуын білдірмейді емес, бірақ олар әлі де іздеген. кварков 6 түрлері немесе сорттары бар. арттыру массасының тәртіппен оларды орналастыру:

• жоғарғы;
• төмен;
• ел;
• Enchanted;
• сүйкімді;
• шынайы.

түрлі комбинациялары, олар элементар бөлшектер түрлерінің кең ауқымды құрайды. Мысалы, протон мен нейтрон - үлкен бөлшектер атом ядросы - кварк үш әрбір тұрады. Екі жоғарғы және төменгі қамтитын Протон. Жоғарғы және төменгі екі нейтрон құрайды. кварк сынып өзгерту осылайша бір элемент қайта, нейтрон Протон өзгертуге болады.

бөлшектердің Тағы бір түрі бозонная болып табылады. Бұл бөлшектер - шұғылалы тұрады векторлары өзара іс-қимыл, энергетика. Фотондар , глюон бозона бір түрі болып табылады - басқа. Осы төрт күштердің Әрбір тасымалдаушылар арасындағы алмасу өзара іс-қимыл нәтижесі болып табылады. фотон - күшті өзара глюонной және электромагниттік болып табылады. Гравитонная теориялық ауырлық күшінің тасымалдаушы болып табылады, бірақ ол табылмады.

W- және Z-бозоны

Әлсіз өзара іс-қимыл W- және Z-бозоны жанама болып табылады. Бұл бөлшектер Нобель сыйлығының лауреаттарын Стивен Вайнберг, Шелдон Glashow Abdus Salam және өткен ғасырдың 60-жылдарында болжауға, және ядролық зерттеулер жоңышқа бойынша еуропалық ұйымы 1983 жылы оларды табылған.

W-бозоны электр алынады және W ⁺ (оң зарядталған) және W белгіленеді ^- (теріс зарядталған). W-бозонных бөлшектердің құрамы өзгертеді. электр W-бозона зарядталған шығаратын, кварк әлсіз күші Нейтрондық немесе керісінше Протон бұрап, сыныпты өзгереді. Бұл туғызады қандай термоядролық және жұлдыз өртеп етеді.

Бұл реакция ақыр соңында планеталар, өсімдіктер, адамдарға және әлемде бәрінен құрылыстық блоктар болуға, жарылыстар сверхновых арқылы кеңістігіне шығарып ауыр элементтер жасайды.

бейтарап ағымдағы

Z-Многобозонных бейтарап және бейтарап әлсіз ток бар. бөлшектердің өзара әрекеттесу анықтау қиын. 1960 жылы W- және Z-бозонов үшін эксперименттік іздеу бірыңғай «электрослабого» электромагниттік және әлсіз күшін үйлестіре отырып, теория ғалымдар әкелді. Алайда, теориясы бөлшектер-тасымалдаушылар жеңіл болуы үшін талап, бірақ ғалымдар W-бозонная теориясы өзінің қысқа ауқымды түсіндіру үшін ауыр болуы тиіс екендігі белгілі болды. болмыстың Хиггса көздейді механизмі Хиггса деп аталатын шотта асырылады көрінбейтін тетігі W теориялық салмағы.

Үлкен адрондық коллайдер - - «тиісті хигг бозонная.», Жаңа бөлшектер байқалады 2012 жылы CERN әлемдегі ең ірі үдеткіш пайдаланып ғалымдар деп жариялады

Бета ыдырауы

Әлсіз өзара іс-қимыл β-ыдырауы көрінеді - протон нейтрон және керісінше түрлендіріледі онда процесс. тым көп нейтрондар немесе протон бар ядро олардың бірі басқа түрлендіріледі Ол кезде орын алады.

Бета ыдырауы екі тәсілдердің бірі жасауға болады:

1. кейде кезде В ретінде жазылған кезде бета-минус ыдырау, ^- ыдырауы, Протон нейтрондардың сплит және электрон антинейтрино.
2. Протон нейтрон және позитрондық нейтрино бөлінеді кезде әлсіз өзара, кейде шыңында, ⁺ ыдырауы ретінде жазбаша атом ядроларының ыдырауы, көрінеді.

оның нейтронды бір стихиялық теріс бета ыдырау арқылы Протон айналды кезде, немесе оның протондар бір стихиялық шыңында, ⁺ ыдырауы арқылы нейтрон айналды кезде элементтердің бірі, басқа қосуға болады.

Екі бета ыдырау протон нейтрон 2 немесе керісінше айналады, сол мезгілде кезде өзегін 2, оған сәйкес шығаратын электрон антинейтрино 2 2 және бета бөлшектердің орын алады. гипотетикалық безнейтринном жылы нейтрино қос бета ыдырау қалыптасады.

Electron Түсірген

Протон электронды қармау немесе K-Түсірген деп аталатын процесс арқылы нейтрон айналуы мүмкін. Кезде ядро әдетте ядросы түсіп сияқты электрондық қабығының ішінен нейтрон, электрон, санына қатысты протондар артық нөмірі бар. Electron орбитальдар, қызы ядросы және нейтрино бар өнімдерді анасы ядросы тұтқынға. алынған қызы ядро атом саны 1 азай-, бірақ протондар мен нейтрондардың жалпы саны сол күйінде қалды.

термоядролық реакция

әлсіз өзара ядролық синтез қатысады - күн мен термоядролық (сутегі) бомба энергиясын жеткізеді реакция.

сутегі біріктіру алғашқы қадам байланысты олардың электромагниттік өзара іс-қимыл олардың сезініп өзара отталкивания жеткілікті күші бар екі протондар бір соқтығысу болып табылады.

екі бөлшектер бір-біріне жақын орналасқан болса, күшті өзара іс-қимыл, оларды байланыстыру мүмкін. Бұл екі протондар мен нейтрондардың екі бар тұрақты түрінде (№ ^4), айырмашылығы екі протон, бар өзегін бар гелий тұрақсыз нысанын ⁽² Ол) жасайды.

Келесі кезеңде ойнайды әлсіз өзара іс-қимыл енеді. Байланысты олардың протондар бірі переизбытка үшін бета ыдырауы ұшырайды. Осыдан кейін, ³ аралық қалыптастыру және синтез, соның ішінде басқа да реакция, ол ақыр соңында тұрақты ⁴ Ол қалыптастырады.