تفاعل ضعيف
| ||||
|---|---|---|---|---|
| تفاعل اساسى | ||||
 | ||||
لنك عشوائى | ||
| تصانيف | شوف كمان | |
|---|---|---|
| مصطلحات | مهن جهاز| جوايز كل الليستات |
تفاعل اساسى | |
فى الفيزياء النووية وفيزياء الجسيمات ، التفاعل الضعيف ، أو القوة الضعيفة ، أو القوة النووية الضعيفة ، واحد من التفاعلات الأساسية ال 4 المعروفة، مع الكهرومغناطيسية ، والتفاعل القوى ، والجاذبية . هو آلية التفاعل بين الجسيمات دون الذرية المسؤولة عن التحلل الإشعاعى للذرات: يشارك التفاعل الضعيف فى الانشطار النووى والاندماج النووى .النظرية اللى تصف سلوكه وتأثيراته ساعات بتتسمما ديناميكا النكهة الكمومية ( QFD )؛ بس، نادر ما بيستخدم مصطلح QFD، لأن القوة الضعيفة تُفهم بشكل احسن بنظرية الكهروضعيف (EWT).[1] التفاعل الضعيف أو القوة النووية الضعيفة مسؤول عن بعض أنواع التحلل الإشعاعى، زى اضمحلال بيتا، اللى فيه نيوترون بياتحول لـ بروتون مع انبعاث الكترون و ضديد النيوترينو. التفاعل الضعيف بيلعب دور مهم فى العمليات اللى بتحصل جوه النجوم، بما فيها التفاعلات اللى بتنتج طاقة الشمس. القوة دى بينقلها جسيمات اسمها بوزون W و بوزون Z، و تأثيرها بيكون على مسافات صغيرة اوى أصغر لحد من حجم نواة الذرة. رغم إن التفاعل الضعيف أضعف بكتير من التفاعل القوى و الكهرومغناطيسية، إلا إنه ضرورى لتفسير تحولات الجسيمات دون الذرية و تكوين العناصر فى الكون.
المدى الفعال للقوة الضعيفة يقتصر على المسافات دون الذرية و هو أقل من قطر البروتون.[2]
خلفية
[تعديل]النموذج القياسى لفيزياء الجسيمات بيقدم إطار موحد لفهم التفاعلات الكهرومغناطيسية والضعيفة والقوية. بيحصل التفاعل لما يتبادل جسيمان (فى العاده، لكن مش بالضرورة، فرميونات ذات لف مغزلى نصف صحيح ) بوزونات ذات لف مغزلى صحيح تحمل قوى. ممكن تكون الفرميونات المشاركة فى دى التبادلات أولية ( زى الإلكترونات أو الكواركات ) أو مركبة ( زى البروتونات أو النيوترونات )، مع العلم أنه فى أعمق مستويات التحليل، تكون كل التفاعلات الضعيفة فى الاخر بين جسيمات أولية . فى التفاعل الضعيف، ألفيرميونات ممكن تتبادل 3 أنواع من حاملات القوة، هيا W + − W و Z البوزونات . كتل دى البوزونات اكبر بكتير من كتلة البروتون أو النيوترون، و هو ما يتوافق مع المدى القصير للقوة النووية الضعيفة.[3] فى الواقع، بتتسمما دى القوة بالضعيفة لأن شدة مجالها، على أى مسافة محددة، فى العاده تكون أقل بكذا مرهب من شدة المجال الكهرومغناطيسي، اللى بدوره أقل بكذا مرهب من شدة المجال النووى القوى.
التفاعل الضعيف هو التفاعل الأساسى الوحيد اللى يكسر تناظر التكافؤ ، وبالمثل، لكن بشكل أقل بكثير، هو التفاعل الوحيد اللى يكسر تناظر الشحنة والتكافؤ . الكواركات ، اللى تشكل الجسيمات المركبة زى النيوترونات والبروتونات، تييجى فى 6 "أنواع". – أعلى، أسفل، سحر، غريب، قمة، وقاع – وده ما يمنح تلك الجسيمات المركبة خصايصها. يتميز التفاعل الضعيف بكونه يسمح للكواركات بتبادل نكهتها. ويتم ده التبادل بالبوزونات الحاملة للقوة. زى ، خلال تحلل بيتا السالب ، يتحول كوارك سفلى جوه النيوترون لكوارك علوي،و ده يحول النيوترون لبروتون وينتج عنه انبعاث إلكترون ومضاد نيوترينو إلكترونى.
التفاعل الضعيف عامل مهم فى اندماج الهيدروجين لهيليوم جوه النجم. ده لأنه قادر على تحويل البروتون (الهيدروجين) لنيوترون، اللى بدوره يندمج مع بروتون آخر لتكوين الديوتيريوم ، و هو عنصر أساسى لاستمرار الاندماج النووى لتكوين الهيليوم. ويُسهّل تراكم النيوترونات تكوين النوى الثقيلة جوه النجم.[3]
معظم الفرميونات تتحلل بمرور الوقت عبر تفاعل ضعيف. ده التحلل يبوفر التأريخ بالكربون المشع ، حيث يتحلل الكربون-14 عبر التفاعل الضعيف للنيتروجين-14 . كما ممكن بينتج ده التحلل تألق إشعاعى ، بيستخدم فى العاده فى تألق التريتيوم ، و فى مجال الخلايا الكهروضوئية بيتا (لكنه لا يُشبه تألق الراديوم ). يُعتقد أن القوة الكهروضعيفة انفصلت للقوى الكهرومغناطيسية والضعيفة خلال فتره الكواركات فى الكون المبكر .
تاريخ
[تعديل]إنريكو فيرمى سنة 1933، اقترح أول نظرية للتفاعل الضعيف، والمعروفة باسم تفاعل فيرمى . أشار لأن اضمحلال بيتا ممكن تفسيره بتفاعل رباعى الفرميونات ، يتضمن قوة تلامس بدون مدى.[4][5] فى نص خمسينات القرن العشرين، اقترح تشين نينغ يانج وتسونج داو لى لأول مرة أن اتجاه دوران الجسيمات فى التفاعل الضعيف قد ينتهك قانون الحفظ أو التناظر. سنة 1957، تجربة وو ، اللى عملها تشين شيونغ وو و زملاؤه، أكدت انتهاك التناظر .[6]
- ↑ Griffiths، David (2009). Introduction to Elementary Particles. Wiley. ص. 59–60. ISBN:978-3-527-40601-2.
- ↑ خطأ لوا في وحدة:Citation/CS1/Identifiers على السطر 569: attempt to index field 'extended_registrants_t' (a nil value).
- 1 2 Nave، CR. "Fundamental Forces - The Weak Force". Georgia State University. مؤرشف من الأصل في 2023-04-02. اطلع عليه بتاريخ 2023-07-12.
- ↑ خطأ لوا في وحدة:Citation/CS1/Identifiers على السطر 569: attempt to index field 'extended_registrants_t' (a nil value).
- ↑ خطأ لوا في وحدة:Citation/CS1/Identifiers على السطر 569: attempt to index field 'extended_registrants_t' (a nil value).
- ↑ "The Nobel Prize in Physics". NobelPrize.org. Nobel Media. 1957. اطلع عليه بتاريخ 2011-02-26.