تآثر ضعيف
التآثر الضعيف ويسمى أحيانا القوة الضعيفة أو(القوة النووية الضعيفة) هي واحدة من التآترات الأساسية التي نعهدها عن الطبيعة في الكون . وطبقا للنموذج القياسي في فيزياء الجسيمات ، ويعمل التآثر الضعيف على تبادل الطاقة والدفع بين الجسيمات عن طريق جسيمات ثقيلة تسمى بوزون-W وبوزون-Z . ومن ظواهرها ظاهرة تحلل بيتا للنيوترونات وما يصحبه من نشاط إشعاعي . ويعبر المصطلح ضعيف عن صغر شدة مجالها بنسبة 10-11 عن شدة التآثر الكهرومغناطيسي ونحو10-13 من التآثر القوي من جهة المقارنة بين القوى الطبيعية التي تؤثر على الجسيمات .
ويقوم التآثر الضعيف بدور هام في الطبيعة حيث يعمل علي تحول البروتونات الموجودة بغزارة في الشـمس وتحولها إلى نيوترونات وقيام التفاعل الإنصهاري في الشمس حيث يلتحم جميع بروتونان مع نيوترونين مكونين الهيليوم ، هذا التفاعل الذي تستمد منه الشمس طاقتها. ونظرا لأن معدل هذا التفاعل وتحول الإيدروجين في الشمس إلى هيليوم يمشي ببطء بفضل التـآثر الضعيف ، فقد مضى علي الشمس بلايين السنين تؤدي عملها ،وسوف تستمر في إشعاع حرارتها لبلايين من السنين في المستقبل .
هذا الشكل المأخوذ عن فايمان يوضح كيف من الممكن أن يتحلل أحد النيوترونات المكون من ثلاثة كواركات u,d,d إلى بروتون (مكون من الثلاثة كواركات u,d,u ) مع إصدار إلكترونا ذوطاقة عالية ونيوترينوبوساطة البوزون الثقيل W (تبلغ كتلته نحو90 GeV). يتحول خلال التفاعل أحد الكواركات d إلى الكوارك u . هذا التفاعل ما كان يحدث إلا بمساعدة البوزون W ، فهذا التفاعل لا يسمح به لا التآثر القوي ولا التآثر الكهرومغناطيسي.
- نلاحظ في الشكل حتى محور الزمن يسير من أسفل إلى أعلى والتفاعل ما إلا تحلل النيوترون إلى بروتون وإلكترون . كما يوجد بفضل البوزون W إمكانية سير التفاعل من أعلى إلى أسفل . في تلك الحالة ينشأ نيوترونا من البروتون حيث يعمل البوزون على توليد إلكترونا ذوطاقة ساكنة مقدارها يعادل الكتلة الساكنة للإلكترون (511و0 eV) .
يتولد خلال هذا التفاعل أيضا 1 نيوترينووبذلك يوفى قانون انحفاظ الطاقة ، وقانون انحفاظ الشحنة الكهربائية ، وقانون انحفاظ العزم المغزلي ، وقانون انحفاظ الدفع ( أي تساوي قيم تلك الخواص قبل التفاعل وبعده) .
انظر أيضا
- تآثر أساسي
- تآثر قوي
- تآثر كهرومغناطيسي
- Electroweak interaction
- Standard model — the received theory of the elementary particles and the fundamental interactions other than gravity.
- Weakless Universe — the postulate that weak interactions are not anthropically necessary
المراجع
للقارئ العام
- R. Oerter (2006). The Theory of Almost Everything: The Standard Model, the Unsung Triumph of Modern Physics. Plume. ISBN .
- B.A. Schumm (2004). Deep Down Things: The Breathtaking Beauty of Particle Physics. John Hopkins University Press. ISBN .
نصوص
- D.A. Bromley (2000). Gauge Theory of Weak Interactions. Springer. ISBN .
- 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 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- D.J. Griffiths (1987). Introduction to Elementary Particles. John Wiley & Sons. ISBN .
- G.L. Kane (1987). Modern Elementary Particle Physics. Perseus Books. ISBN .
- D.H. Perkins (2000). Introduction to High Energy Physics. Cambridge University Press. ISBN .
وصلات خارجية
- Georgia State Univ. page on fundamental interactions.
-
جائزة نوبل في الفيزياء:
- 1957 Citation.
- 1979 Citation.
- 1980 Citation.
