भौतिक विज्ञान में कमजोर बातचीत क्या है?

कमजोर बातचीत - चार मौलिक बलों है कि ब्रह्मांड में सभी बात को नियंत्रित करने वाले से एक है। अन्य तीन - गुरुत्वाकर्षण, विद्युत, और मजबूत बातचीत। जबकि अन्य बलों को एक साथ बातें पकड़, कमजोर बल उनके विनाश में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

कमजोर बातचीत मजबूत गुरुत्वाकर्षण है, लेकिन यह केवल बहुत ही कम दूरी पर प्रभावी है। सेना उपपरमाण्विक स्तर पर काम करता है, और सितारों की ऊर्जा सुनिश्चित और तत्वों बनाने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह भी ब्रह्मांड में प्राकृतिक विकिरण का एक बड़ा हिस्सा के लिए जिम्मेदार है।

फर्मी सिद्धांत

एक प्रोटॉन में एक न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन विस्थापन, अक्सर इस संदर्भ, बीटा कण में निर्दिष्ट के रूपांतरण की प्रक्रिया - 1933 में इतालवी भौतिकविद् एनरिको फर्मी, एक सिद्धांत बीटा क्षय व्याख्या करने के लिए विकसित की है। उन्होंने कहा कि बिजली के एक नए प्रकार परिभाषित, तथाकथित कमजोर बातचीत, जो पतन, एक प्रोटॉन में एक न्यूट्रॉन के परिवर्तन के मौलिक प्रक्रिया, एक इलेक्ट्रॉन और एक न्युट्रीनो, जो बाद में antineutrinos के रूप में पहचान की थी के लिए जिम्मेदार था।

फर्मी शुरू में ग्रहण किया शून्य और क्लच की दूरी नहीं है। दो कणों काम के लिए मजबूर करने सटना था। के बाद से यह स्पष्ट हो गया है कि कमजोर बातचीत वास्तव में है एक आकर्षक बल, जो अपने आप में एक बहुत ही कम दूरी में प्रकट होता है, एक प्रोटॉन व्यास के 0.1% के बराबर।

विद्युत बल

के रेडियोधर्मी क्षय कमजोर बल के बारे में 100 000 बार विद्युत चुम्बकीय से छोटा है। हालांकि, अब यह ज्ञात है कि वह आंतरिक रूप से विद्युत चुम्बकीय है, और इन दो अलग घटना में एक भी विद्युत शक्ति की एक मिसाल प्रतिनिधित्व करने के लिए माना जाता है। यह तथ्य है कि वे 100 GeV की तुलना में अधिक ऊर्जा पर एक साथ आते हैं पुष्टि की है।

यह कभी कभी कहा जाता है कि कमजोर बातचीत अणुओं के क्षय में प्रकट होता है। हालांकि mezhmolekulrnye बलों प्रकृति में इलेक्ट्रोस्टैटिक हैं। वे वान डर वाल्स द्वारा की खोज की और उसका नाम सहन कर रहे थे।

मानक मॉडल

प्राथमिक कण सिद्धांत है, जो इस मामले के बुनियादी ढांचे का वर्णन है, सुरुचिपूर्ण समीकरणों का एक सेट का उपयोग कर - भौतिक विज्ञान में कमजोर बातचीत मानक मॉडल का हिस्सा है। इस मॉडल के अनुसार प्राथमिक कणों हूँ। ई छोटे भागों में विभाजित नहीं किया जा सकता है कि, ब्रह्मांड के निर्माण ब्लॉक कर रहे हैं।

ऐसा ही एक कण क्वार्क है। वैज्ञानिकों ने छोटे कुछ के अस्तित्व मतलब नहीं है, लेकिन वे अभी भी तलाश कर रहे हैं। 6 प्रकार या क्वार्क की किस्में हैं। उन्हें बढ़ती जन के क्रम में जगह:

• ऊपरी;
• कम;
• देश;
• मुग्ध;
• सुंदर;
• सच।

विभिन्न संयोजनों में, वे उप-आणविक कणों के प्रकार की एक विस्तृत विविधता के रूप में। बड़े कणों - उदाहरण, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के लिए परमाणु नाभिक - क्वार्क तीन प्रत्येक से मिलकर बनता है। दो ऊपरी और निचले प्रोटॉन शामिल। ऊपरी और दो एक न्यूट्रॉन फार्म कम। क्वार्क ग्रेड परिवर्तन एक न्यूट्रॉन को प्रोटॉन को बदल सकते हैं, जिससे एक से दूसरे तत्व बदलने।

कण का एक अन्य प्रकार एक बोसॉन है। इन कणों - वैक्टर बातचीत, जो मुस्कराते हुए से मिलकर ऊर्जा का। फोटॉनों अन्य - बोसॉन, ग्लुओन का एक प्रकार है। इन चार बलों से प्रत्येक वाहकों के बीच आदान-प्रदान बातचीत का नतीजा है। फोटोन - सशक्त बातचीत ग्लुओं और विद्युत चुम्बकीय है। Graviton सैद्धांतिक रूप से गुरुत्वाकर्षण के बल के एक वाहक है, लेकिन यह नहीं मिला था।

डब्ल्यू और जेड बोसॉन

कमजोर बातचीत डब्ल्यू और जेड बोसॉन सहायता मिलती है। इन कणों को नोबेल पुरस्कार विजेता स्टीवन वेनबर्ग, शेल्डन ग्लाशो अब्दुस सलाम से और पिछली सदी के 60 के दशक में की भविष्यवाणी की है, और परमाणु अनुसंधान के लिए यूरोपीय संगठन सर्न में 1983 में उन्हें पाए गए।

डब्ल्यू बोसॉन विद्युत चार्ज किया जाता है और डब्ल्यू ⁺ (सकारात्मक आवेश) और डब्ल्यू से चिह्नित हैं ^- (नकारात्मक आवेश)। डब्ल्यू बोसॉन कणों की संरचना को बदल देता है। विद्युत डब्ल्यू बोसॉन का आरोप लगाया उत्सर्जक, क्वार्क कमजोर बल ग्रेड बदलता है, एक न्यूट्रॉन या ठीक इसके विपरीत में एक प्रोटॉन मोड़। यह क्या कारण है नाभिकीय संलयन और सितारों जला बनाता है।

यह प्रतिक्रिया भारी तत्वों है कि अंततः सुपरनोवा विस्फोटों के अंतरिक्ष में उछल, ग्रहों, पौधों, लोगों और दुनिया में सब कुछ के निर्माण ब्लॉक बनने के लिए बनाता है।

तटस्थ वर्तमान

जेड बोसॉन तटस्थ है और एक कमजोर तटस्थ वर्तमान है। कणों के साथ अपनी बातचीत का पता लगाने के लिए मुश्किल है। डब्ल्यू और 1960 के दशक में जेड बोसॉन के लिए प्रायोगिक खोजें सिद्धांत के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में, विद्युत और एक एकल "विद्युत" में कमजोर बल के संयोजन। हालांकि, सिद्धांत मांग की है कि कणों-वाहक भारहीन हो सकता है, लेकिन वैज्ञानिकों को जानते हैं कि डब्ल्यू बोसॉन सिद्धांत अपनी कम दूरी की व्याख्या करने के भारी होना चाहिए। सिद्धांतकारों वजन डब्ल्यू खाता अदृश्य तंत्र पर किया हिग्स तंत्र है जो अस्तित्व हिग्स के लिए प्रदान करता कहा जाता है।

2012 में, सर्न ने घोषणा की कि दुनिया का सबसे बड़ा त्वरक का उपयोग कर वैज्ञानिकों - लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर - एक नया कण, मनाया "उचित बोसॉन हिग्स।"

बीटा क्षय

कमजोर बातचीत β क्षय में प्रकट होता है - एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक प्रोटॉन एक न्यूट्रॉन में बदल जाती है और इसके विपरीत है। यह तब होता है जब बहुत सारे न्यूट्रॉन या प्रोटॉन उनमें से एक के साथ एक नाभिक अन्य करने के लिए परिवर्तित।

बीटा क्षय दो तरीकों से किया जा सकता है:

1. बीटा-शून्य से क्षय, कभी कभी के रूप में β लिखा है ^- क्षय, न्यूट्रॉन एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन antineutrino में विभाजित।
2. कमजोर बातचीत परमाणु नाभिक के क्षय, कभी कभी β ⁺ क्षय के रूप में लिखा है, जब प्रोटॉन एक न्यूट्रॉन और पोजीट्रान न्युट्रीनो में विभाजित है से प्रकट होता है।

तत्वों में से एक, अन्य में बारी जब इसकी न्यूट्रॉन से एक अनायास नकारात्मक बीटा क्षय, या जब अपने प्रोटॉन की एक अनायास β के माध्यम से एक न्यूट्रॉन के रूप में तब्दील ⁺ क्षय के माध्यम से एक प्रोटॉन के रूप में तब्दील कर सकते हैं।

डबल बीटा क्षय तब होता है जब एक ही समय में एक कोर 2 एक प्रोटॉन न्यूट्रॉन 2 या ठीक इसके विपरीत है, जिससे इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित antineutrinos 2 2 और बीटा कणों में बदल दिया। न्युट्रीनो की काल्पनिक Neutrinoless डबल बीटा क्षय में बनते हैं।

इलेक्ट्रॉन कब्जा

प्रोटॉन एक प्रक्रिया इलेक्ट्रॉन कब्जा या कश्मीर पर कब्जा कहा जाता है के माध्यम से एक न्यूट्रॉन में बदल सकते हैं। गिरी न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन, आमतौर पर नाभिक में पड़ने की तरह इलेक्ट्रॉन खोल के अंदर से की संख्या के संबंध में प्रोटॉन की एक अतिरिक्त संख्या है जब। इलेक्ट्रॉन कक्षाओं मां नाभिक पर कब्जा कर लिया, उत्पादों जो बेटी नाभिक और न्युट्रीनो हैं। प्राप्त बेटी नाभिक की परमाणु संख्या 1 से कम कर रहा है, लेकिन प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या ही रहता है।

थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया

कमजोर बातचीत परमाणु संलयन में शामिल है - प्रतिक्रिया जो सूर्य और थर्मोन्यूक्लियर (हाइड्रोजन) बम की ऊर्जा आपूर्ति करती है।

हाइड्रोजन के विलय में पहला कदम उनके विद्युत चुम्बकीय बातचीत की वजह से पर्याप्त बल उनके द्वारा महसूस किया आपसी प्रतिकर्षण काबू पाने के लिए के साथ दो प्रोटॉन की एक टक्कर है।

दो कणों एक दूसरे के करीब व्यवस्थित कर रहे हैं, तो एक मजबूत बातचीत उन्हें संबद्ध कर सकते हैं। यह है, जो दो प्रोटॉन के साथ एक कोर हीलियम का एक अस्थिर रूप ⁽² वह), बनाता है स्थिर रूप (कोई ^{4) है} जो दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन है के विपरीत है।

अगले चरण में खेलने कमजोर बातचीत में आता है। प्रोटॉन की अधिकता के कारण उनमें से एक से होकर गुजरती है बीटा क्षय। उसके बाद, मध्यवर्ती गठन और ³ के विलय सहित अन्य प्रतिक्रिया, वह अंततः एक स्थिर ⁴ वह के रूप में।