slabá síla je jedním ze čtyř základních sil, které řídí všechny věci ve vesmíru (další tři jsou gravitace, elektromagnetismus a silné síly). Zatímco ostatní síly drží věci pohromadě, slabá síla hraje větší roli ve věcech, které se rozpadají nebo se rozpadají.
slabá síla nebo slabá interakce je silnější než gravitace, ale je účinná pouze na velmi krátké vzdálenosti. Působí na subatomární úrovni a hraje klíčovou roli při napájení hvězd a vytváření prvků., Podle Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) je také zodpovědný za většinu přirozeného záření přítomného ve vesmíru.
italský fyzik Enrico Fermi vytvořil teorii v roce 1933 vysvětlit, beta rozpad, což je proces, při němž se neutron v jádře mění na proton a vyzáří elektron, často nazýván beta částicí v tomto kontextu., „“Byl definován nový typ sil, tzv. slabé interakce, která je zodpovědná za rozpad, a jehož základní proces byl přeměně neutronu na proton, elektron a neutrino“, který byl později určen jako anti-neutrino, napsal Giulio Maltské, italského fyzika historik, v „Částice Muž,“ článek publikovaný v roce 2013 v časopise Lettera Matematica.
Podle Maltské, Fermi původně si myslel, že to má něco společného, co činil nulové vzdálenosti nebo lepicí síla, podle něhož dvě částice vlastně měl být dojemné pro síly do práce., Od té doby bylo prokázáno, že slabá síla je přitažlivá síla, která pracuje v extrémně krátkém rozmezí asi 0,1 procenta průměru protonu, podle HyperPhysics, webové stránky produkován Georgia State University.
Standardní Model,
slabá síla je součástí vládnoucí teorie fyziky elementárních částic, Standardní Model, který popisuje základní strukturu hmoty pomocí „elegantní série rovnic“, podle CERN, Evropská Organizace pro Jaderný Výzkum., Podle standardního modelu jsou elementární částice — tedy ty, které nelze rozdělit na menší části — stavebními kameny vesmíru.
jednou z těchto částic je kvark. Vědci neviděli žádný náznak, že je něco menšího než kvark, ale stále hledají. Existuje šest typů nebo „příchutí“ kvarků: nahoru, dolů, podivné, kouzlo, dno a vrchol (ve vzestupném pořadí podle hmotnosti). V různých kombinacích tvoří podle Pittsburghského superpočítačového centra mnoho různých druhů subatomární částicové zoo., Například protony a neutrony,“ velké “ částice atomového jádra, z nichž každá se skládá ze svazků tří kvarků. Dva vzestupy a dolů tvoří proton; nahoru a dva pády tvoří neutron. Změna chuti kvarku může změnit proton na neutron, čímž se prvek změní na jiný.
dalším typem elementární částice je boson. Jedná se o částice nosiče síly, které jsou tvořeny svazky energie. Fotony jsou jedním typem bosonu; gluony jsou další. Každá ze čtyř sil je výsledkem výměny částic nosiče síly., Silná síla je nesena gluonem, zatímco elektromagnetická síla je nesena fotonem. Graviton je teoreticky gravitační částice nesoucí sílu, ale dosud nebyla nalezena.
W A Z bosony
slabá síla je nesena W A Z bosony. Tyto částice předpovídali laureáti Nobelovy ceny Steven Weinberg, Sheldon Salam a Abdus Glashow v šedesátých letech a objevili je v roce 1983 v CERNu.
w bosony jsou elektricky nabité a jsou označeny jejich symboly: W+ (kladně nabité) a W− (záporně nabité). W boson mění složení částic., Vyzařováním elektricky nabitého w bosonu slabá síla mění chuť kvarku, což způsobuje, že se proton změní na neutron nebo naopak. To je to, co spouští jadernou fúzi a způsobuje, že hvězdy hoří, podle CERN. Pálení vytváří těžší prvky, které jsou nakonec hozeny do vesmíru při explozích supernov, aby se staly stavebními kameny pro planety, spolu s rostlinami, lidmi a vším ostatním na Zemi.
boson Z je neutrálně nabitý a nese slabý neutrální proud. Jeho interakce s částicemi je těžko detekovatelná., Pokusy najít W a Z bosony vedlo k teorii, že kombinuje elektromagnetickou sílu a slabou sílu do jednotného „elektroslabého“ platnost v roce 1960. Nicméně, teorie potřebné síly nesoucí částice, které mají být nehmotné, a vědci věděli, že teoretické W boson musel být těžké k účtu pro jeho krátkou vzdálenost. Podle CERN teoretici představovali hmotnost W zavedením neviditelného mechanismu nazvaného Higgsův mechanismus, který vyžaduje existenci Higgsova bosonu., V roce 2012 CERN uvedl, že vědci používající největší Atom smasher na světě pozorovali novou částici „odpovídající vzhledu Higgsova bosonu.“
beta decay
proces, při kterém se neutron mění na proton a naopak se nazývá beta decay. Podle Lawrence Berkeley National Laboratory (LBL), „beta rozpad nastane, když v jádru s příliš mnoha protony nebo příliš mnoha neutrony, jeden z protonů nebo neutronů se přemění na druhý.“
beta decay může jít jedním ze dvou způsobů, podle LBL., V beta minus rozpadu, někdy označované jako β-rozpad, se neutron rozkládá na proton, elektron a antineutrino. V beta plusdecay, někdy označované jako β+ rozpad, se proton rozkládá na neutron, pozitron a neutrino. Jeden prvek se může změnit na jiný prvek, když se jeden z jeho neutronů spontánně změní na proton prostřednictvím beta minus decay nebo když se jeden z jeho protonů spontánně změní na neutron prostřednictvím beta Plus decay.
zachycení elektronů
protony se mohou také proměnit v neutrony procesem zvaným zachycení elektronů nebo k-zachycení., Pokud je nadbytek protonů vzhledem k počtu neutronů v jádru, zdá se, že elektron, obvykle z nejvnitřnějšího elektronového pláště, spadá do jádra. Podle Jacquelyn Yanch, profesor jaderného inženýrství oddělení na Massachusetts Institute of Technology, v roce 2001 papíru „Kaz Mechanismy“, „electron capture, orbitální elektron je zachycen mateřské jádro, a produkty jsou dceru jádro a neutrino.,“Atomové číslo výsledného dceřiného jádra je sníženo o 1, ale celkový počet protonů a neutronů zůstává stejný.
jaderná fúze
slabá síla hraje důležitou roli v jaderné fúzi, reakci, která pohání sluneční a termonukleární (vodíkové) bomby. Prvním krokem ve vodíkové fúzi je rozbití dvou protonů spolu s dostatečným množstvím energie k překonání vzájemného odpuzování, které zažívají díky elektromagnetické síle. Pokud mohou být obě částice dostatečně blízko sebe, silná síla je může spojit dohromady., To vytváří nestabilní formu helia (2HE), která má jádro se dvěma protony, na rozdíl od stabilní formy helia (4He), která má dva protony a dva neutrony.
dalším krokem je, kde vstupuje do hry slabá síla. Kvůli nadbytku protonů prochází jeden z párů beta rozpadem. Poté další následné reakce, včetně mezilehlé tvorby a fúze 3He, nakonec tvoří stabilní 4He.