Oddziaływanie słabe: Różnice pomiędzy wersjami

Siła oddziaływania słabego jest 10⁹ razy mniejsza niż siła [[oddziaływanie silne|oddziaływania silnego]]. Jest zbyt słabe, by połączyć [[leptonLepton (mechanika kwantowa)|leptony]]y w większe cząstki, tak jak oddziaływania silne łączą w [[hadronHadrony|hadronach]]ach [[kwark]]i.

Oddziaływaniu słabemu podlegają wszystkie [[skrętnośćSkrętność (fizyka cząstek elementarnych)|lewoskrętne]] leptony i kwarki oraz ich prawoskrętne [[antycząstkaAntymateria|antycząstki]]. Tzn. tylko one posiadają ładunek oddziaływania słabego (ładunek słaby). Jest to to również jedyna siła działająca na lewoskrętne [[neutrino|neutrina]] (z wyjątkiem [[grawitacja|grawitacji]], która w warunkach laboratoryjnych jest zaniedbywalna). Dlatego też nie obserwujemy prawoskrętnych neutrin, gdyż jeśli istnieją, to nie podlegają żadnym oddziaływaniom oprócz grawitacji.

# Jest to jedyne oddziaływanie, która łamie symetrię [[parzystośćParzystość P|parzystości]] P (gdyż prawie wyłącznie działa na lewoskrętne cząstki). Również jako jedyne łamie [[Odbicie ładunkowe|symetrię parzystości ładunkowej]] C oraz w niewielkim stopniu złożenie symetrii CP.

# Jest przenoszone przez masywne [[bozony cechowania]]. Ta niezwykła właściwość jest w [[Model Standardowy|Modelu Standardowym]] tłumaczona przez [[pole Higgsa|mechanizm Higgsa]].

Ponieważ oddziaływanie słabe jest bardzo słabe (stąd nazwa) i ma bardzo mały zasięg, jego efekty są zauważalne głównie z powodu jego unikalnej cechy, jaką jest zmiana zapachu. Przyjrzyjmy się [[neutron]]owi (skład kwarkowy: ''udd'', tzn. jeden kwark górny i dwa kwarki dolne). Mimo że neutron jest cięższy od swojego siostrzanego [[nukleonNukleony|nukleonu]]u, czyli [[proton]]u (skład kwarkowy: ''uud''), jego rozpad na proton nie może zajść bez zmiany zapachu jednego z jego dolnych kwarków. Ani oddziaływanie silne, ani [[oddziaływanie elektromagnetyczne|elektromagnetyczne]] nie zezwalają na zmianę zapachu, więc musi się to odbywać poprzez '''słaby rozpad'''. Proces ten polega na zamianie dolnego kwarku w neutronie na kwark górny, przy jednoczesnej emisji bozonu W⁻, który następnie rozpada się na wysokoenergetyczny [[elektron]] i [[Neutrino|antyneutrino]]. Ponieważ wysokoenergetyczny elektrony to tzw. [[promieniowanie beta]], więc rozpad ten nazywamy rozpadem beta.

Z powodu słabości słabego oddziaływania, słabe rozpady zachodzą dużo wolniej niż rozpady silne lub elektromagnetyczne. Na przykład [[Czas połowicznego rozpadu|czas życia]] neutralnego [[Pion (cząstka)|pionu]], podlegającego rozpadowi elektromagnetycznemu wynosi ok. 10⁻¹⁶ s, natomiast czas życia rozpadającego się słabo pionu naładowanego wynosi ok. 10⁻⁸ s, czyli jest 100 mln razy dłuższy. Swobodny neutron żyje ok. 15 minut, co czyni z niego niestabilną subatomową cząstkę o najdłuższym znanym czasie życia.

Brak symetrii parzystości C i P w oddziaływaniach słabych, to tzw. maksymalne pogwałcenie symetrii. Jest to odmiana [[symetria przybliżona|symetrii przybliżonej]], gdzie obserwuje się kompletny brak symetrii. Nie jest to natomiast zjawisko tożsame ze [[symetriaSpontaniczne złamanazłamanie symetrii|spontanicznym łamaniem symetrii]], chociaż może być konsekwencją spontanicznego łamania.

Oddziaływanie elektromagnetyczne oraz oddziaływanie słabe według Modelu Standardowego mogą być opisane jako dwa aspekty jednego oddziaływania nazywanego [[teoria oddziaływań elektrosłabych|elektrosłabym]]. Teoria ta została rozwinięta ok. 1968 przez [[Sheldon Lee Glashow|Sheldona Glashowa]], [[Abdus Salam|Abdusa Salama]] i [[Steven Weinberg|Stevena Weinberga]], za co w roku 1979 zostali uhonorowanie nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki.