名词解释

内容介绍(弱力是如何表现出来的？ 粒子之间是如何通过弱力作用的？ 弱电是如何统一的？)

名词解释

弱相互作用力也叫弱作用力。是自然界中四种作用力之一。

内容介绍

弱力是如何表现出来的？

弱力属于微观力。在微观粒子世界中，粒子之间的相互作用是通过碰撞而实现的。由于作用强度的不同表现为弱、电、强作用力。

对于弱相互作用力来说，表现为中子的β衰变。即：中子衰变成质子、电子与电子中微子。

在费曼图中表现为：中子与电子中微子发生碰撞，在碰撞过程中发生了力的作用，这种力就是弱相互作用力。碰撞后的中子改变方向，其固有能量与动量都发生改变，变成了质子（准确的说是：碰撞后中子改变运动方向，与观测时空成角，被观测成了质子）。同样，电子中微子也改变方向，固有能量与动量也发生改变，变成了电子（准确的来说是：碰撞后电子中微子改变运动方向，与观测时空成角，被观测成了电子）。

粒子之间是如何通过弱力作用的？

参与碰撞的粒子称为费米子，其自旋为半整数。由于两粒子间的碰撞是间隔一定距离的，这种碰撞并不是超距作用，而是要通过媒介粒子来传递，这个起传递作用的粒子就象是一个“媒婆”，被称为玻色子，其自旋为整数。传递力的作用的粒子以虚态存在。对于弱相互作用来说该粒子为W、Z光子（光子的运动速度为光速，由于其运动速度的下降，被观测成了低速运动的W、Z粒子）。

弱电是如何统一的？

在量子力学中，粒子从初态到末态的跃迁，涉及到粒子的湮灭与产生。可以近似的用费米公式和量子场论的相应公式进行计算。

计算中，4个费米子（中子、质子、电子、电子中微子）通过一个中间玻色子联系。通过跃迁前后费米子场与玻色子场的关系，将弱作用力的耦合常数用电磁精细结构常数（也就是电磁力的作用强度1/137）进行替代，引入距阵元与费米相互作用常数的关系。计算出W、Z光子的理论质量。

这个计算结果与实验相符。从而反过来证实了弱电的统一性，即：弱相互作用与电磁相互作用是一种力―――这就是1979年诺贝尔物理学奖。