Vājš kodolieroču spēks ir viens no četri fizikas pamat spēki caur kuru daļiņas mijiedarbojas savā starpā, kopā ar spēcīgu spēku, gravitāciju un elektromagnētismu. Salīdzinot ar abiem elektromagnētisms un spēcīgais kodolieroču spēks, vājajam kodolieroču spēkam ir daudz vājāka intensitāte, tāpēc tam ir nosaukums vājš kodolspēks. Vāja spēka teoriju pirmo reizi ierosināja Enriko Fermi 1933. gadā, un tolaik tā bija pazīstama kā Fermi mijiedarbība. Vājo spēku ietekmē divu veidu mērierīces bozoni: Z un W bozons.
Vāja kodolenerģijas piemēri
Vāja mijiedarbība spēlē galveno lomu radioaktīvā sabrukšana, gan paritātes simetrijas, gan CP simetrijas pārkāpšana un kvarku aromāta maiņa (kā beta sabrukšanas gadījumā). Teoriju, kas apraksta vājo spēku, sauc par kvantu flavourdynamics (QFD), kas ir analoga kvantu hromodinamika (QCD) stipram spēkam un kvantu elektrodinamika (QFD) elektromagnētiskam spēks. Elektriski vājā teorija (EWT) ir populārākais kodolenerģijas modelis.
Vājš kodolspēks tiek saukts arī par vājo spēku, vājo kodolmijiedarbību un vājo mijiedarbību.
Vājas mijiedarbības īpašības
Vājais spēks atšķiras no citiem spēkiem, jo:
- Tas ir vienīgais spēks, kas pārkāpj paritātes simetriju (P).
- Tas ir vienīgais spēks, kas pārkāpj uzlādes paritātes simetriju (CP).
- Tā ir vienīgā mijiedarbība, kas var mainīt viena veida kvarks citā vai tā aromātā.
- Vājo spēku izplata nesējdaļiņas, kurām ir ievērojama masa (aptuveni 90 GeV / c).
Galvenais kvantu skaitlis daļiņām vājā mijiedarbībā ir fiziska īpašība, kas pazīstama kā vāja izospin, kas ir līdzvērtīga lomai, ko elektriskā spin spēlē spēcīgā spēka elektromagnētiskajā un krāsu lādiņā. Tas ir konservēts daudzums, kas nozīmē, ka jebkurai vājai mijiedarbībai mijiedarbības beigās būs kopēja izospīna summa, kāda tā bija mijiedarbības sākumā.
Šīm daļiņām ir vājš izospin +1/2:
- elektrons neitrīno
- muons neitrīno
- tau neitrīno
- augšā kvarks
- šarmu kvarks
- augšējā kvarca
Šīm daļiņām ir vājš izospin -1/2:
- elektrons
- muons
- tau
- leju kvarks
- dīvains kvarks
- apakšējā kvarca
Gan Z zosons, gan W bozons ir daudz masīvāki nekā citi gabarītu bozoni, kas darbojas starp citiem spēkiem ( fotons elektromagnētismam un spēcīga kodola spēka gluonam). Daļiņas ir tik masīvas, ka vairumā gadījumu tās ļoti ātri sabrūk.
Vājais spēks ir apvienots kopā ar elektromagnētisko spēku kā vienotu pamatīgu elektriskās strāvas spēku, kas izpaužas ar lielu enerģiju (tādu, kāds ir daļiņu paātrinātājos). Šis apvienošanas darbs saņēma 1979. gada Nobela prēmiju fizikā un turpināja darbu pie pierādījumiem, ka elektroreaktora spēka matemātiskie pamati tika atkārtoti pārveidoti, un 1999. gadā tie saņēma Nobela prēmiju Fizika.
Rediģēja Anne Marie Helmenstine, Ph.