弱相互作用力

弱相互作用力

弱相互作用力也叫弱作用力。是自然界中四種作用力之一。

  • 中文名稱
    弱相互作用力
  • 學    科
    物理
  • 簡    稱
    弱力
  • 別    稱
    弱作用力

內容介紹

弱力是如何表現出來的

弱力屬于微觀力。在微觀粒子世界中,粒子之間的相互作用是通過碰撞而實現的。由于作用強度的不同表現為弱、電、強作用力。

弱相互作用弱相互作用

對于弱相互作用力來說,表現為中子的β衰變。即:中子衰變成質子、電子與中微子或反電子中微子

費曼圖中表現為:中子與電子中微子發生碰撞,在碰撞過程中發生了力的作用,這種力就是弱相互作用力。碰撞後的中子改變方向,其固有能量與動量都發生改變,變成了質子(準確的說是:碰撞後中子改變運動方向,與觀測時空成角,被觀測成了質子)。同樣,電子中微子也改變方向,固有能量與動量也發生改變,變成了電子(準確的來說是:碰撞後電子中微子改變運動方向,與觀測時空成角,被觀測成了電子)。

粒子之間是如何通過弱力作用的

參與碰撞的粒子稱為費米子,其自旋為半整數。由于兩粒子間的碰撞是間隔一定距離的,這種碰撞並不是超距作用,而是要通過媒介粒子來傳遞,這個起傳遞作用的粒子就象是一個"媒婆",被稱為玻色子,其自旋為整數。傳遞力的作用的粒子以虛態存在, 虛態,即不可見態。對于弱相互作用來說該粒子為W、Z光子(光子的運動速度為光速,由于其運動速度的下降,被觀測成了低速運動的W、Z粒子)。

弱電是如何統一的

在量子力學中,粒子從初態到末態的躍遷,涉及到粒子的湮滅與產生。可以近似的用費米公式和量子場論的相應公式進行計算。

計算中,4個費米子(中子、質子、電子、電子中微子)通過一個中間玻色子聯系。通過躍遷前後費米子場與玻色子場的關系,將弱作用力的耦合常數電磁精細結構常數(也就是電磁力的作用強度1/137)進行替代,引入距陣元與費米相互作用常數的關系。計算出W、Z光子的理論質量。

這個計算結果與實驗相符。從而反過來證實了弱電的統一性,即:弱相互作用與電磁相互作用是一種力―――這就是1979年諾貝爾物理學獎。

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