Kuchsiz oʻzaro taʼsir: Versiyalar orasidagi farq

Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Kontent oʻchirildi Kontent qoʻshildi
Weak interaction“ sahifasi tarjima qilib yaratildi
(Farq yoʻq)

25-May 2023, 00:47 dagi koʻrinishi

Radioaktiv beta-parchalanish neytronni protonga, elektronga va elektron antineytrinoga aylantiradigan zaif o'zaro ta'sirga bog'liq.

 


Yadro fizikasi va zarrachalar fizikasida kuchsiz o'zaro ta'sir, ko'pincha kuchsiz yadro kuchi deb ataladi, to'rtta asosiy o'zaro ta'sirlar-kuchsiz o'zaro ta'sir , elektromagnetizm, kuchli o'zaro ta'sir va tortishish kuchlari mavjuddir .Kuchsiz o'zaro ta'sir turli xil kvarklar orasidagi o'tishlarni yuzaga keltiradi,yadrolarda nuklanlarning b yemirilishini aniqlaydi.b yemirilishda nuklonni tashkil qilgan uchta kvarkdan bittasi boshqa tur kvarkka o'tadi va elektronlar hamda antineytrinoni nurlaydi. Bu atomlarning radioaktiv parchalanishi uchun javobgar bo'lgan subatomik zarralar orasidagi o'zaro ta'sir mexanizmi: kuchsiz o'zaro ta'sir yadro bo'linishi va yadro sintezida ishtirok etadi.

Zaif kuchning samarali diapazoni subatomik masofalar bilan cheklangan va proton diametridan kichikroqdir. [1]Kuchsiz o'zaro ta'sir ham, kuchli o'zaro ta'sir kabi juda yaqin masofada (r=10-18)

ta'sir qiladi, ta'sir vaqti (10-9)s )

Fon

Zarrachalar fizikasining standart modeli elektromagnit, kuchsiz va kuchli o'zaro ta'sirlarni tushunish uchun yagona asosni ta'minlaydi. O'zaro ta'sir ikki zarracha (odatda, lekin shart emas, yarim butun spin fermionlari ) butun-spin, kuch-tashuvchi bozonlarni almashtirganda sodir bo'ladi. Bunday almashinuvlarda ishtirok etadigan fermionlar elementar (masalan, elektronlar yoki kvarklar ) yoki kompozit (masalan, protonlar yoki neytronlar ) bo'lishi mumkin, ammo eng chuqur darajalarda barcha zaif o'zaro ta'sirlar oxir-oqibat elementar zarralar o'rtasida bo'ladi.

Kuchsiz o'zaro ta'sirda fermionlar uch turdagi kuch tashuvchilarni almashishi mumkin, ya'ni <span about="#mwt31" class="texhtml" data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[&quot;1&quot;,&quot;big&quot;,&quot;size&quot;]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Math&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Andoza:Math&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;W&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwWA" typeof="mw:Transclusion">W</span> <sup>+</sup>, <span about="#mwt33" class="texhtml" data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[&quot;1&quot;,&quot;big&quot;,&quot;size&quot;]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Math&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Andoza:Math&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;W&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwWg" typeof="mw:Transclusion">W</span> <sup>−</sup> va <span about="#mwt35" class="texhtml" data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[&quot;1&quot;,&quot;big&quot;,&quot;size&quot;]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Math&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Andoza:Math&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Z&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwXA" typeof="mw:Transclusion">Z</span><span typeof="mw:Entity" id="mwXQ"> </span>bozonlar . Bu bozonlarning massalari proton yoki neytronning massasidan ancha katta, bu esa kuchsiz kuchning qisqa diapazoniga mos keladi. Darhaqiqat, kuch kuchsiz deb ataladi, chunki uning har qanday belgilangan masofadagi maydon kuchi odatda elektromagnit kuchdan bir necha baravar kichikroq bo'lib, o'zi kuchli yadro kuchidan kichikroq bo'ladi.

The weak interaction is the only fundamental interaction that breaks parity symmetry, and similarly, but far more rarely, the only interaction to break charge–parity symmetry.

Neytronlar va protonlar kabi kompozit zarralarni tashkil etuvchi kvarklar oltita "lazzat" ga ega. – yuqoriga, pastga, g'alati, joziba, yuqori va pastki – bu kompozit zarralarga o'z xususiyatlarini beradi. Kuchsiz o'zaro ta'sir o'ziga xosdir, chunki u kvarklarga o'z ta'mini boshqasiga almashtirish imkonini beradi. Ushbu xususiyatlarning almashinuvi kuch tashuvchi bozonlar tomonidan amalga oshiriladi. Masalan, beta-minus parchalanish jarayonida neytron ichidagi pastga kvark yuqori kvarkga aylanadi, bu esa neytronni protonga aylantiradi va natijada elektron va elektron antineytrino emissiyasiga olib keladi. Zaif o'zaro ta'sirni o'z ichiga olgan hodisaning yana bir muhim misoli vodorodning geliyga qo'shilishi bo'lib, u Quyoshning termoyadroviy jarayonini kuchaytiradi.

Ko'pgina fermionlar vaqt o'tishi bilan kuchsiz o'zaro ta'sir natijasida parchalanadi. Bunday parchalanish radiokarbonlarni aniqlashga imkon beradi, chunki uglerod-14 azot-14 bilan kuchsiz o'zaro ta'sir qilish orqali parchalanadi. Bundan tashqari, u tritiy luminesansida va betavoltaiklarning tegishli sohasida keng qo'llaniladigan radioluminesansni yaratishi mumkin [2] (lekin shunga o'xshash radiy luminesans emas ).

Ilk koinotning kvark davrida elektromagnit va kuchsiz kuchlarga ajratilgan elektrozaif kuch .

Tarix

1933 yilda Enriko Fermi kuchsiz o'zaro ta'sirning birinchi nazariyasini taklif qildi, bu Fermining o'zaro ta'siri deb nomlanadi. U beta-parchalanishni diapazoni bo'lmagan kontakt kuchini o'z ichiga olgan to'rt fermion o'zaro ta'siri bilan izohlash mumkinligini taklif qildi. [3] [4]

Biroq, u juda qisqa bo'lsa-da, cheklangan diapazonga ega bo'lgan kontaktsiz kuch maydoni sifatida yaxshiroq tasvirlangan.  1960-yillarda Sheldon Glashov, Abdus Salam va Stiven Vaynberg elektromagnit kuch va kuchsiz oʻzaro taʼsirni birlashtirib, ularni bir kuchning ikki jihati ekanligini koʻrsatib, hozir elektrozaif kuch deb ataladi. [5] [6]1967-yilda S.Vaynberg kuchsiz va elektromagnit o'zaro ta'sirlarning birlashgan nazariyasini ishlab chiqdi.1970-yildaSH.Gleshov, StivenVaynberg -Abdus Salam nazaryasini rivojlantirdi.Natijada birlashgannazariya-elektr kuchsiz kuchlar nazaryasi yaratildi.

<span about="#mwt70" class="texhtml" data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[&quot;1&quot;,&quot;big&quot;,&quot;size&quot;]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Math&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Andoza:Math&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;W&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwkA" typeof="mw:Transclusion">W</span> va <span about="#mwt71" class="texhtml" data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[&quot;1&quot;,&quot;big&quot;,&quot;size&quot;]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Math&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Andoza:Math&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Z&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwkQ" typeof="mw:Transclusion">Z</span> ning mavjudligi<span typeof="mw:Entity" id="mwkg"> </span>bozonlar 1983 yilgacha to'g'ridan-to'g'ri tasdiqlanmagan [7] (p8)

Xususiyatlari

Zaryadlangan kuchsiz o'zaro ta'sir tufayli parchalanish yo'llari va ularning ehtimoligini ko'rsatadigan diagramma. Chiziqlarning intensivligi CKM parametrlari bilan beriladi.

Elektr zaryadlangan kuchsiz o'zaro ta'sir bir qator jihatlarda noyobdir:

  • Bu kvark va leptonlarning turini o'zgartirishi mumkin bo'lgan yagona o'zaro ta'sir (ya'ni, bir turdagi kvarkni boshqasiga almashtirish). [lower-alpha 1]
  • Bu <b id="mwpA">P</b> yoki paritet simmetriyasini buzadigan yagona o'zaro ta'sirdir. Bu, shuningdek , zaryad-paritet CP simmetriyasini buzadigan yagona narsa.
  • Elektr zaryadlangan va elektr neytral o'zaro ta'sirlar katta massaga ega bo'lgan kuch tashuvchi zarralar tomonidan vositachilik qiladi (tarqaladi), bu standart modelda Xiggs mexanizmi bilan izohlangan g'ayrioddiy xususiyatdir.

Katta massasi tufayli (taxminan 90 GeV/ c 2 [8] ) bu tashuvchi zarralar W va Z deb ataladi bozonlar qisqa umr ko'radi, umri 10-24 s dan oshmaydi . [9] Taxminan 10-7 -10-6 elektromagnit ulanish konstantasi va 1 ga teng bo'lgan kuchli o'zaro ta'sir konstantasi bilan solishtirganda o'zaro ta'sir 10-2 oralig'ida birikish konstantasiga ( o'zaro ta'sir qanchalik tez-tez sodir bo'lishining ko'rsatkichi) ega; [10] shuning uchun kuchsiz o'zaro ta'sir intensivlik nuqtai nazaridan "kuchsiz". [11] Kuchsiz o'zaro ta'sir juda qisqa samarali diapazonga ega (taxminan 10-17 dan 10-16 gacha). m (0,01 dan 0,1 gacha) fm)). [lower-alpha 2] [11] [10] 10 atrofida masofalarda metr (0,001 fm), kuchsiz o'zaro ta'sir elektromagnit kuchga o'xshash kattalikdagi intensivlikka ega, ammo bu masofa ortishi bilan eksponent ravishda kamayishni boshlaydi. Taxminan 3 ×10−17 masofada atigi bir yarim marta kattalashtirilgan m, zaif o'zaro ta'sir 10 000 ga aylanadi marta kuchsizroq. [12]

Kuchsiz o'zaro ta'sir Standart Modeldagi barcha fermiyonlarga, shuningdek, Higgs bozoniga ta'sir qiladi; neytrinolar faqat tortishish va kuchsiz o'zaro ta'sir orqali o'zaro ta'sir qiladi. Kuchsiz o'zaro ta'sir bog'langan holatlarni keltirib chiqarmaydi va u bog'lanish energiyasini o'z ichiga olmaydi – Gravitatsiya astronomik miqyosda bajaradigan narsa, elektromagnit kuch molekulyar va atom darajasida va kuchli yadroviy kuch faqat atom osti darajasida, yadrolar ichida. [13]

Uning eng sezilarli ta'siri birinchi noyob xususiyatga bog'liq: Zaryadlangan kuchsiz o'zaro ta'sir zarrachalar fizikasining o'zgarishiga olib keladi. Masalan, neytron protondan (uning sherigi nuklonidan ) og'irroq va ikkita pastga kvarkdan birining ta'mini (turini) yuqori kvarkka o'zgartirib, protonga parchalanishi mumkin. Na kuchli o'zaro ta'sir, na elektromagnetizm lazzatning o'zgarishiga yo'l qo'ymaydi, shuning uchun bu faqat kuchsiz parchalanish bilan davom etishi mumkin;kuchsizyemirilishsiz, g'alatilik va joziba (mos ravishda g'alati kvark va jozibali kvark bilan bog'liq) kabi kvark xususiyatlari ham barcha o'zaro ta'sirlarda saqlanib qoladi.

Barcha mezonlar kuchsiz parchalanish tufayli beqaror. [7] (p29) [lower-alpha 3] Beta-parchalanish deb nomlanuvchi jarayonda neytrondagi pastga kvark virtual nur chiqarish orqali yuqori kvarkga aylanishi mumkin. bozon, keyinchalik u elektronga va elektron antineytrinoga aylanadi. [7] (p28) Yana bir misol elektron tutib olishdir – radioaktiv parchalanishning keng tarqalgan varianti – bunda atom ichidagi proton va elektron o'zaro ta'sir qiladi va neytronga aylanadi (yuqoridagi kvark pastga kvarkga aylanadi) va elektron neytrino chiqariladi.

V.ning katta massasi tufayli kuchsiz o'zaro ta'sirga bog'liq bo'lgan bozonlar, zarrachalarning o'zgarishi yoki parchalanishlari (masalan, lazzat o'zgarishi) odatda faqat kuchli yoki elektromagnit kuchlarga bog'liq bo'lgan transformatsiyalar yoki parchalanishlarga qaraganda ancha sekinroq sodir bo'ladi. [lower-alpha 4] Masalan, neytral pion elektromagnit parchalanadi va shuning uchun umri atigi 10-16 s teng. . Bundan farqli o'laroq, zaryadlangan pion faqat zaif o'zaro ta'sir orqali parchalanishi mumkin va shuning uchun taxminan 10-8 soniyayashaydi.  [7] (p30) Ayniqsa ekstremal misol erkin neytronning kuchsiz kuch parchalanishidir, bu taxminan 15 vaqtni oladi. daqiqa. [7] (p28)

kuchsiz izospin va kuchsiz giper zaryad

Barcha zarralar kuchsiz izospin ( T 3 belgisi) deb ataladigan xususiyatga ega bo'lib, u zarrachaning izospin bilan o'zaro ta'sirini cheklovchi qo'shimcha kvant soni bo'lib xizmat qiladi Zaif izospin bilan kuchsiz o'zaro ta'sirda bir xil rol o'ynaydi. Barcha chap qo'lli fermionlar kuchsiz izospin qiymatiga ega++1/2+1/2 barcha o'ng qo'lli fermionlar 0 izospinga ega. Masalan, yuqoriga ko'tarilgan kvark T3 = ++1/2 ega.

π +< zaif o'zaro ta'sir orqali parchalanadi

O'zaro ta'sir turlari

Kuchsiz o'zaro ta'sirning ikki turi mavjud ( cho'qqilar deb ataladi). Birinchi tur " zaryadlangan tokning o'zaro ta'siri " deb ataladi, chunki kuchsiz o'zaro ta'sir qiluvchi fermionlar umumiy elektr zaryadi nolga teng bo'lmagan oqim hosil qiladi. Ikkinchi tur " neytral-oqim o'zaro ta'siri " deb ataladi, chunki zaif o'zaro ta'sir qiluvchi fermionlar umumiy elektr zaryadi nolga teng bo'lgan oqim hosil qiladi. U neytrinolarning (kamdan-kam) burilishlari uchun javobgardir. O'zaro ta'sirning ikki turi turli xil tanlov qoidalariga amal qiladi. Ushbu nomlash konventsiyasi ko'pincha <span about="#mwt267" class="texhtml" data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[&quot;1&quot;,&quot;big&quot;,&quot;size&quot;]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Math&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Andoza:Math&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;W&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwAfA" typeof="mw:Transclusion">W</span> va <span about="#mwt268" class="texhtml" data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[&quot;1&quot;,&quot;big&quot;,&quot;size&quot;]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Math&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Andoza:Math&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Z&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwAfE" typeof="mw:Transclusion">Z</span> bozonlarining elektr zaryadini belgilash uchun noto'g'ri tushuniladi, ammo nomlash konventsiyasi vositachi bozonlar tushunchasidan oldin paydo bo'lgan va (hech bo'lmaganda nomi bilan) oqimning zaryadini (fermionlardan hosil bo'lgan) aniq belgilaydi., albatta bozonlar emas. [lower-alpha 5]

Zaryadlangan oqim o'zaro ta'siri

Neytronning ( n = udd ) protonga ( p = udu ), elektronga ( e ) va elektron antineytrinoga beta-minus parchalanishi uchun Feynman diagrammasi , zaryadlangan vektor bozon orqali (Andoza:SubatomicParticle/symbol</br> Andoza:SubatomicParticle/symbol</br> ).

Zaryadlangan oqim o'zaro ta'sirining bir turida zaryadlangan lepton (masalan, elektron yoki muon, zaryadi -1 bo'lgan)</br> W +</br><span typeof="mw:Entity" id="mwAgs"> </span>bozon (zaryad +1 bo'lgan zarracha) va shu bilan mos keladigan neytrinoga (zaryati 0) aylanadi, bu erda neytrinoning turi ("lazzat") (elektron) , muon , yoki tau ) o'zaro ta'sirdagi lepton turi bilan bir xil, masalan:

W bozon beqaror, shuning uchun tez parchalanadi, umri juda qisqa. Masalan:

Neytronning beta yemirilishi deb ataladigan jarayonda (yuqoridagi rasmga qarang) neytron ichidagi pastga kvark virtual nur chiqaradi.</br> V −</br> bozonga aylanadi va shu bilan yuqori kvarkga aylanadi va neytronni protonga aylantiradi. Jarayonda cheklangan energiya ishtirok etganligi sababli (ya'ni, pastga kvark va yuqori kvark o'rtasidagi massa farqi) virtual</br> V −</br> Bozon faqat elektron va elektron-antineutrino hosil qilish uchun etarli energiyani olib yurishi mumkin - bu uning istiqbolli parchalanish mahsulotlari orasida eng past bo'lgan ikkita massa. [14] Kvark darajasida jarayonni quyidagicha ifodalash mumkin:

Neytral-oqim o'zaro ta'siri

Neytral oqimning o'zaro ta'sirida kvark yoki lepton (masalan, elektron yoki muon ) neytral <span about="#mwt324" class="texhtml" data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[&quot;1&quot;,&quot;big&quot;,&quot;size&quot;]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Math&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Andoza:Math&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Z&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwAkk" typeof="mw:Transclusion">Z</span> bozonini chiqaradi yoki yutadi. Masalan:

Electroweak nazariyasi

Zarrachalar fizikasining standart modeli elektromagnit o'zaro ta'sir va kuchsiz o'zaro ta'sirni bitta elektrozaif o'zaro ta'sirning ikki xil jihati sifatida tasvirlaydi. Ushbu nazariya taxminan 1968 yilda Sheldon Glashow, Abdus Salam va Stiven Vaynberg tomonidan ishlab chiqilgan va ular 1979 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan. [15] Xiggs mexanizmi uchta massiv o'lchovli bozonlarning mavjudligini tushuntiradi

Elektrozaif nazariyaga ko'ra, juda yuqori energiyalarda koinotda Xiggs maydonining to'rtta komponenti mavjud bo'lib, ularning o'zaro ta'siri to'rtta massasiz o'lchovli bozonlar tomonidan amalga oshiriladi - har biri fotonga o'xshash - murakkab skaler Xiggs maydoni dublini hosil qiladi. Xuddi shunday, to'rtta massasiz elektrozaif bozonlar mavjud. Biroq, past energiyalarda, bu o'lchov simmetriyasi o'z-o'zidan elektromagnetizmning U(1) simmetriyasiga bo'linadi, chunki Xiggs maydonlaridan biri vakuum kutish qiymatiga ega bo'ladi. Oddiy qilib aytganda, simmetriyani buzish uchta massasiz bozonni ishlab chiqarishi kutilgan edi, ammo bu "qo'shimcha" uchta Xiggs bozonlari uchta zaif bozonga qo'shiladi va keyinchalik ular Xiggs mexanizmi orqali massa oladi. To'rtinchi elektr zaif o'lchovli bozon elektromagnetizmning foton ( γ ) bo'lib, u Xiggs maydonlarining hech biriga qo'shilmaydi va shuning uchun massasiz qoladi. [16]


 2012 yil 4 iyulida Katta adron kollayderidagi CMS va ATLAS eksperimental guruhlari 125 dan 127GeV/ c gacha bo'lgan, avval noma'lum bo'lgan massa bozonining rasmiy kashfiyotini tasdiqlaganliklarini mustaqil ravishda e'lon qilishdi.  uning xulq-atvori shu paytgacha Xiggs bozoniga "mos kelardi" va shu bilan birga, yangi bozonni qandaydir Higgs bozoni ekanligini ijobiy aniqlashdan oldin qo'shimcha ma'lumotlar va tahlillar zarurligini ehtiyotkorlik bilan qayd etdi.  2013 yil 14-mart oyida Xiggs bozonining mavjudligi taxminiy tasdiqlandi. [17]

Elektr kuchsiz simmetriya buzilishi shkalasi tushirilgan spekulyativ holatda, uzilmagan SU(2) o'zaro ta'siri oxir-oqibat cheklovchiga aylanadi. SU(2) ushbu shkaladan yuqori chegaralangan bo'lgan muqobil modellar miqdoriy jihatdan standart modelga kamroq energiyada o'xshash ko'rinadi, lekin simmetriya buzilishidan keskin farq qiladi. [18]

Simmetriyaning buzilishi

Chap va o'ng qo'lli zarralar : p - zarrachaning impulsi va S - spin . Davlatlar orasidagi aks ettiruvchi simmetriya yo'qligiga e'tibor bering.

Tabiat qonunlari uzoq vaqtdan beri ko'zgu aksi ostida bir xil bo'lib qoladi deb o'ylangan. Oyna orqali ko'rilgan eksperiment natijalari ko'zgu orqali ko'rilgan eksperimental apparatning alohida qurilgan, ko'zguda aks ettirilgan nusxasi natijalari bilan bir xil bo'lishi kutilgan edi. Paritetning saqlanish qonuni deb ataladigan klassik tortishish, elektromagnetizm va kuchli o'zaro ta'sir tufayli hurmat qilinishi ma'lum edi; umuminsoniy qonun deb faraz qilingan edi. [19] Biroq, 1950-yillarning o'rtalarida Chen-Ning Yang va Tsung-Dao Li kuchsiz o'zaro ta'sir ushbu qonunni buzishi mumkinligini taxmin qilishdi. 1957 yilda Chien Shiung Vu va uning hamkorlari kuchsiz o'zaro ta'sir paritetni buzishini aniqladilar va Yang va Li 1957 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi. [20]

Kuchsiz o'zaro ta'sir bir vaqtlar Fermi nazariyasida tasvirlangan bo'lsa-da, paritet buzilishi va renormalizatsiya nazariyasi kashfiyoti yangi yondashuv zarurligini ko'rsatdi. 1957 yilda Robert Marshak va Jorj Sudarshan va birozdan keyin Richard Feynman va Myurrey Gell-Mann V ni taklif qilishdi. − A ( vektor minus eksenel vektor yoki chap qo'lda) zaif o'zaro ta'sirlar uchun Lagrangian . Bu nazariyada zaif o'zaro ta'sir faqat chap qo'l zarrachalariga (va o'ng qo'l antizarralariga) ta'sir qiladi. Chap qo'lli zarrachaning oyna aks etishi o'ng qo'lda bo'lgani uchun, bu paritetning maksimal buzilishini tushuntiradi. V − Z. kashf etilishidan oldin nazariya ishlab chiqilgan bozon, shuning uchun u neytral oqim o'zaro ta'siriga kiradigan o'ng qo'l maydonlarini o'z ichiga olmaydi.

Biroq, bu nazariya CP birikma simmetriyasini saqlashga imkon berdi. CP paritet P (chapdan o'ngga o'tish) C zaryad konjugatsiyasi (zarrachalarni antizarrachalar bilan almashtirish) bilan birlashtiradi. 1964 yilda Jeyms Kronin va Val Fitch CP simmetriyasi ham buzilishi mumkinligi to'g'risida aniq dalillar keltirganida, 1964 yilda fiziklar 1980 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotini qo'lga kiritganlarida yana hayratda qolishdi. [21] 1973 yilda Makoto Kobayashi va Toshixide Maskava zaif o'zaro ta'sirda CP buzilishi ikki avloddan ko'proq zarrachalarni talab qilishini ko'rsatdi [22], o'sha paytda noma'lum uchinchi avlod mavjudligini samarali bashorat qildi. Ushbu kashfiyot ularga 2008 yilgi fizika bo'yicha Nobel mukofotining yarmini taqdim etdi. [23]

Paritet buzilishidan farqli o'laroq, CP buzilish faqat kamdan-kam hollarda sodir bo'ladi. Hozirgi sharoitda cheklangan bo'lishiga qaramay, bu koinotda antimateriyadan ko'ra ko'proq materiya mavjudligiga sabab bo'lgan va shu bilan Andrey Saxarovning bariogenez uchun uchta shartidan birini tashkil qiladi, deb ishoniladi. [24]

Izohlar

  1. Because of its unique ability to change particle flavour, analysis of the weak interaction is occasionally called quantum flavour dynamics, in analogy to the name quantum chromodynamics sometimes used for the strong force.
  2. Compare to a proton charge radius of 8.3×Andoza:10^ m ~ 0.83 fm.
  3. The neutral pion (Andoza:SubatomicParticle/symbol), however, decays electromagnetically, and several other mesons (when their quantum numbers permit) mostly decay via a strong interaction.
  4. The prominent and possibly unique exception to this rule is the decay of the top quark, whose mass exceeds the combined masses of the bottom quark and Andoza:SubatomicParticle/symbol boson that it decays into, hence it has a no energy constraint slowing its transition. Its unique speed of decay by the weak force is much higher than the speed with which the strong interaction (or "color force") can bind it to other quarks.
  5. The exchange of a virtual W boson can be equally well thought of as (say) the emission of a W+ or the absorption of a W; that is, for time on the vertical co‑ordinate axis, as a W+ from left to right, or equivalently as a W from right to left.

Manbalar.

  1. Schwinger, Julian (1957-11-01). "A theory of the fundamental interactions". Annals of Physics 2 (5): 407–434. doi:10.1016/0003-4916(57)90015-5. ISSN 0003-4916. https://dx.doi.org/10.1016/0003-4916%2857%2990015-5. 
  2. Nobel Media. „The Nobel Prize in Physics 1979“. Press-reliz.
  3. Fermi, Enrico (1934). "Versuch einer Theorie der β-Strahlen. I [Search for a theory for beta-decay]". Zeitschrift für Physik A 88 (3–4): 161–177. doi:10.1007/BF01351864. 
  4. Wilson, Fred L. (December 1968). "Fermi's theory of beta decay". American Journal of Physics 36 (12): 1150–1160. doi:10.1119/1.1974382. 
  5. „Steven Weinberg, weak interactions, and electromagnetic interactions“. 2016-yil 9-avgustda asl nusxadan arxivlangan.
  6. „Nobel Prize in Physics“. Press-reliz.
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 Cottingham, W. N.. An introduction to nuclear physics, 2nd, Cambridge University Press [1986], 2001 — 30 bet. ISBN 978-0-521-65733-4.  Manba xatosi: Invalid <ref> tag; name "Cottingham-Greenwood-1986-2001" defined multiple times with different content
  8. Yao, W.-M. (2006). "Review of Particle Physics: Quarks". Journal of Physics G 33 (1): 1–1232. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. http://pdg.lbl.gov/2006/tables/qxxx.pdf. 
  9. Watkins, Peter. Story of the W and Z. Cambridge: Cambridge University Press, 1986 — 70 bet. ISBN 978-0-521-31875-4. 
  10. 10,0 10,1 „Coupling Constants for the Fundamental Forces“. HyperPhysics. Georgia State University. Qaraldi: 2011-yil 2-mart.
  11. 11,0 11,1 Christman, J. „The Weak Interaction“. Physnet. Michigan State University (2001). 2011-yil 20-iyulda asl nusxadan arxivlangan.
  12. „Electroweak“. The Particle Adventure. Particle Data Group. Qaraldi: 2011-yil 3-mart.
  13. Greiner, Walter. Gauge Theory of Weak Interactions. Springer, 2009 — 2 bet. ISBN 978-3-540-87842-1. 
  14. Nakamura, K. (2010). " Andoza:SubatomicParticle/symbol ". Journal of Physics G 37 (7A): 7. doi:10.1088/0954-3899/37/7a/075021. http://pdg.lbl.gov/2010/listings/rpp2010-list-n.pdf. 
  15. „The Nobel Prize in Physics 1979“. NobelPrize.org. Nobel Media. Qaraldi: 2011-yil 26-fevral.
  16. C. Amsler et al. (Particle Data Group) (2008). "Review of Particle Physics – Higgs Bosons: Theory and Searches". Physics Letters B 667 (1): 1–6. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. http://pdg.lbl.gov/2008/reviews/higgs_s055.pdf. 
  17. „New results indicate that new particle is a Higgs boson“. home.web.cern.ch. CERN (2013-yil mart). Qaraldi: 2013-yil 20-sentyabr.
  18. Claudson, M.; Farhi, E.; Jaffe, R. L. (1 August 1986). "Strongly coupled standard model". Physical Review D 34 (3): 873–887. doi:10.1103/PhysRevD.34.873. PMID 9957220. 
  19. Carey, Charles W. „Lee, Tsung-Dao“,. American scientists. Facts on File Inc., 2006 — 225 bet. ISBN 9781438108070. 
  20. „The Nobel Prize in Physics“. NobelPrize.org. Nobel Media (1957). Qaraldi: 2011-yil 26-fevral.
  21. „The Nobel Prize in Physics“. NobelPrize.org. Nobel Media (1980). Qaraldi: 2011-yil 26-fevral.
  22. Kobayashi, M.; Maskawa, T. (1973). "CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction". Progress of Theoretical Physics 49 (2): 652–657. doi:10.1143/PTP.49.652. http://repository.kulib.kyoto-u.ac.jp/dspace/bitstream/2433/66179/1/49_652.pdf. 
  23. „The Nobel Prize in Physics“. NobelPrize.org. Nobel Media (2008). Qaraldi: 2011-yil 17-mart.
  24. Langacker, Paul „CP violation and cosmology“,. CP Violation Jarlskog: . London, River Edge: World Scientific Publishing Co. [1989], 2001 — 552 bet. ISBN 9789971505615. 

Manbalar

Texnik

Umumiy o'quvchilar uchun