Зәгыйфь тәэсир итешү

Зәгыйфь тәэсир итешү яки зәгыйфь төш тәэсир итешүе (tat.lat. Zäğif tä'sir iteşü) - физиканың дүрт фундаменталь тәэсир итешүнең берсе. Зәгыйфь тәэсир итешү атом төшенең бета-таркалышы өчен һәм Кояшта баручы термотөш реакцияләре (йолдызлар энергиясенең чыганагы) өчен җаваплы.

Зәгыйфь тәэсир итешү

Зәгыйфь тәэсир итешү Викиҗыентыкта

Нейтронның бета-таркалышы зәгыйфь тәэсир итешү аркасында: протонга, электронга, антинейтринога. Фейнман диаграммасы

Пи-плюс-мюон таркалышы зәгыйфь тәэсир итешү аркасында

Атом төшенең бета-минус таркалышы

Шушы тәэсир итешү зәгыйфь дип йөртелә, чөнки Көчле тәэсир итешү һәм электромагнит тәэсир итешүе интенсивлыгы шактый зуррак. Ләкин зәгыйфь тәэсир итешү дүртенче фундаменталь тәэсир итешү - гравитациягә караганда шактый зуррак.

Зәгыйфь тәэсир итешү - кыска аралыклы - атом төше радиусыннан шактый кыскарак аралыкта гына тәэсир итә, тәэсир итү радиусы - ${\displaystyle {\approx }~{10^{-18}}}$ м.

Стандарт модель буенча электромагнит һәм зәгыйфь тәэсир итешүләр - бердәм электрозәгыйфь тәэсир итешүнең күренеше (Ш. Глэшоу, А. Салам и С. Вайнберг теориясе, 1979 елгы Нобель премиясе).

Зәгыйфь тәэсир итешү теориясе

Зәгыйфь тәэсир итешүнең таратучылары - векторлы бозоннар ${\displaystyle W^{+}}$, ${\displaystyle W^{-}}$ һәм ${\displaystyle Z^{0}}$. Коргылы зәгыйфь агымлы һәм нейтраль зәгыйфь агымлы тәэсир итешү бар.

Коргылы агымнар тәэсир итешүе (${\displaystyle W^{\pm }}$ бозоннары катнашында) кисәкчекләрнең коргыларын үзгәртә һәм бертөрле лептоннарны һәм кваркларны икенче төрле лептоннарга һәм кваркларга әйләндерә.

Нейтраль агымнар тәэсир итешүе (${\displaystyle Z_{0}}$ бозоны катнашында) кисәкчекләрнең коргыларын үзгәртмиләр һәм бертөрле лептоннарны һәм кваркларны шул ук төрле лептоннарга һәм кваркларга әйләндерә.

Үзлекләр

Кисәкчекнең җөплелеге: 1) уң җөплелек - спин һәм импульс бертигез юнәлгән 2) сул җөплелек - спин һәм импульс капма-каршы юнәлгән. Зәгыйфь тәэсир итешүдә кисәкчекләрнең җөплелеге сакланмый

• Зәгыйфь тәэсир итешүдә бөтенесе фундаменталь фермионнар (лептоннар, кварклар) катнашалар, нейтрино зәгыйфь тәэсир итешүдә генә (гравитация бик кечкенә) катнаша, шуңа күрә нейтрино бик үтеп керүче кисәкчек.

• Зәгыйфь тәэсир итешү ярдәмендә лептоннар, кварклар - энергия, масса, коргы, квант саннары белән алмашыла.

• Зәгыйфь тәэсир итешүнең процесслары әкрен баралар (10⁻¹⁰ с - 11 тапкыр электромагнит процессларына караганда әкренрәк). Шуңа күрә зәгыйфь тәэсир итешүдә катнашучы нейтрино тимер плита аркылы миллиард километр оча ала, ә көчле тәэсир итешүдә катнашучы адрон (нейтрон мәсәлән) тимер плита аркылы берничә сантиметр гына оча ала.

• Зәгыйфь тәэсир итешү радиусы бик кыска - 10⁻¹⁸ м (төшкә караганда 1000 тапкыр кыскарак).

• Зәгыйфь тәэсир итешү интенсивлыгы кисәкчекләр энергиясенә бәйле: энергиясе артканда, тәэсир итешү арта. Мәсәлән нейтрон 1 ГэВ энергиясе белән 10³ с вакытында таркала, ә Λ-гиперон 100 ГэВ энергиясе белән 10^-10 с вакытында таркала.

• Зәгыйфь тәэсир итешүдә Җөплелек саклану кануны үтәлми, бу саклану канунын бозучы бердәнбер фундаменталь тәэсир итешү. Җөплелек саклану канунын үтәлмәве сәбәпле сул кисәкчекләр генә (спин импульска каршы юнәлгән) зәгыйфь тәэсир итешүдә катнашалар, шуңа күрә Галәмебез кисәкчек-антикисәкчек аннигилляциядән югалмаган.

• Зәгыйфь тәэсир итешүдә Фәза-Коргы җөплелеге да сакланмый - CP-инвариантнлыгы бозыла.

Зәгыйфь тәэсир итешү төш реакцияләре

Коргылы агым реакцияләре

${\displaystyle \mu ^{-}+W^{+}\to \nu _{\mu }}$

${\displaystyle d\to u+W^{-}}$

${\displaystyle d+W^{+}\to u}$

${\displaystyle c\to s+W^{+}}$

${\displaystyle c+W^{-}\to s}$

биредә d - down (аска) кварк, u - өскә кварк, W+, W- калибрлау коргылы бозоны, ${\displaystyle \nu _{\mu }}$ - нейтрино

W бозон стабильсез, шуңа күрә тиз таркала:

${\displaystyle W^{-}\to e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}~}$

${\displaystyle W^{+}\to e^{+}+\nu _{e}~}$

Гомуми процессны күрсәтеп була:

${\displaystyle d\to u+e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}~}$

Нейтраль агым реакцияләре

${\displaystyle e^{-}\to e^{-}+Z^{0}}$

${\displaystyle Z^{0}\to b+{\bar {b}}}$

Табигатьтә мәгънә

• Зәгыйфь тәэсир итешү Кояшта термотөш реакцияләре барышы өчен җаваплы: дүрт протоннан - гелий-4 синтезы, ике позитрон һәм ике нейтрино чыгарыла. Зәгыйфь тәэсир итешүгә күрә Кояшның (һәм бүтән йолдызларның) нурланышы барлыкка килә.
• Зәгыйфь тәэсир итешү йолдызларның үзгәрешләрендә (нейтрино чыгарылышы белән) зур роль уйный - Үтә яңа йолдызларның шартлавы, пульсарлар барлыкка килүе.
• төш синтез реакцияләреннән тыш зәгыйфь тәэсир итешү массалы кисәкчек (мюон, пи-мезон) таркалышына китерә. Мөһим очрак - нейтронның бета-таркалышы (рәсемне карагыз).
• Радиоактив төшләрнең бета-таркалышы - нейтронның таркалышы аерым очрагы: нейтрон протонга әверелү сәбәпле төш электронны һәм антинейтриноны чыгара.

Искәрмәләр

Әдәбият

• К. Манолов, В. Тютюнник Биография атома. — М.: Мир, 1984. — 246 с. — 50 000 экз.
• Griffiths, David J. (1987) Introduction to Elementary Particles, Wiley, John & Sons, Inc. ISBN 0-471-60386-4
• A. Lesov. The Weak Force: From Fermi to Feynman. — Thesis, University of South Carolina, 2009.
• D.A. Bromley (2000). Gauge Theory of Weak Interactions. Springer. ISBN 3-540-67672-4.
• G.D. Coughlan, J.E. Dodd, B.M. Gripaios (2006). The Ideas of Particle Physics: An Introduction for Scientists (3rd ed.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-67775-2.
• W. N. Cottingham; D. A. Greenwood (1986, 2001). An introduction to nuclear physics (2 ed.). Cambridge University Press. p. 30. ISBN 978-0-521-65733-4.