La faible force nucléaire est l'un des quatre forces fondamentales de la physique à travers lequel les particules interagissent entre elles, ainsi que la force, la gravité et l'électromagnétisme puissants. Comparé aux deux électromagnétisme et la force nucléaire forte, la force nucléaire faible a une intensité beaucoup plus faible, c'est pourquoi elle a le nom de force nucléaire faible. La théorie de la force faible a été proposée pour la première fois par Enrico Fermi en 1933 et était connue à l'époque comme l'interaction de Fermi. La force faible est médiée par deux types de jauge bosons: le boson Z et le boson W.
Exemples de forces nucléaires faibles
La faible interaction joue un rôle clé dans désintégration radioactive, la violation de la symétrie de parité et de la symétrie CP, et la modification de la saveur des quarks (comme dans la désintégration bêta). La théorie qui décrit la force faible est appelée dynamique des saveurs quantiques (QFD), qui est analogue à chromodynamique quantique (QCD) pour la force forte et électrodynamique quantique (QFD) pour l'électromagnétique Obliger. La théorie de l'électro-faiblesse (EWT) est le modèle le plus populaire de la force nucléaire.
La force nucléaire faible est également appelée force faible, interaction nucléaire faible et interaction faible.
Propriétés de l'interaction faible
La force faible est différente des autres forces car:
- C'est la seule force qui viole la symétrie de parité (P).
- C'est la seule force qui viole la symétrie de parité de charge (CP).
- C'est la seule interaction qui peut changer un type de quark dans un autre ou sa saveur.
- La force faible est propagée par des particules porteuses qui ont des masses importantes (environ 90 GeV / c).
Le nombre quantique clé pour les particules dans l'interaction faible est une propriété physique connue sous le nom d'isospine faible, qui est équivalent au rôle que joue le spin électrique dans la force électromagnétique et la charge de couleur dans la force forte. Il s'agit d'une quantité conservée, ce qui signifie que toute interaction faible aura une somme d'isospin totale à la fin de l'interaction comme elle l'avait au début de l'interaction.
Les particules suivantes ont une isospin faible de +1/2:
- électron neutrino
- neutrino muon
- neutrino tau
- jusqu'à quark
- charme quark
- haut quark
Les particules suivantes ont une faible isospine de -1/2:
- électron
- muon
- tau
- quark down
- étrange quark
- quark bas
Le boson Z et le boson W sont tous deux beaucoup plus massifs que les autres bosons de jauge qui assurent la médiation des autres forces (le photon pour l'électromagnétisme et le gluon pour la force nucléaire forte). Les particules sont si massives qu'elles se désintègrent très rapidement dans la plupart des circonstances.
La force faible a été unifiée avec la force électromagnétique en une seule force électrofaible fondamentale, qui se manifeste à haute énergie (comme celles que l'on trouve dans les accélérateurs de particules). Ce travail d'unification a reçu le prix Nobel de physique en 1979 et d'autres travaux visant à prouver que fondements mathématiques de la force électrofaiible ont été renormalisables a reçu le prix Nobel 1999 en La physique.
Édité par Anne Marie Helmenstine, Ph. D.