弱相互作用

弱相互作用 （ 又稱弱力或弱核力 ） 是自然的四種基本力中的一種 ， 其餘三種爲強核力 、 電磁力及萬有引力 。 次原子粒子的放射性衰變就是由它引起的 ， 恆星中一種叫氫聚變的過程也是由它啓動的 。 弱相互作用會影響所有費米子 ， 即所有自旋爲半奇數的粒子 。 在粒子物理學的標準模型中 ， 弱相互作用的理論指出 ， 它是由W及Z玻色子的交換 （ 即發射及吸收 ） 所引起的 ， 由於弱力是由玻色子的發射 （ 或吸收 ） 所造成的 ， 所以它是一種非接觸力 。 這種發射中最有名的是β衰變 ， 它是放射性的一種表現 。 重的粒子性質不穩定 ， 由於Z及W玻色子比質子或中子重得多 ， 所以弱相互作用的作用距離非常短 。 這種相互作用叫做 “ 弱 ” ， 是因爲β衰變發生的機率比強交互作用低很多 ， 表示它的一般強度比電磁及強核力弱好幾個數量級 。 大部份粒子在一段時間後 ， 都會通過弱相互作用衰變 。 弱相互作用有一種獨一無二的特性 — — 那就是夸克味變 — — 其他相互作用做不到這一點 。 另外 ， 它還會破壞宇稱對稱及CP對稱 。 夸克的味變使得夸克能夠在六種 “ 味 ” 之間互換 。 弱力最早的描述是在1930年代 ， 是四費米子接觸相互作用的費米理論 ： 接觸指的是沒有作用距離 （ 即完全靠物理接觸 ） 。 但是現在最好是用有作用距離的場來描述它 ， 儘管那個距離很短 。 在1968年 ， 電磁與弱相互作用統一 ， 它們是同一種力的兩個表徵 ， 現在叫電弱相互作用 。 弱相互作用在粒子的β衰變中最爲明顯 ， 在由氫生產重氫和氦的過程中 （ 恆星熱核反應的能量來源 ） 也很明顯 。 放射性碳定年法用的就是這樣的衰變 ， 此時碳 - 14通過弱相互作用衰變成氮 - 14 。 它也可以造出輻射冷光 ， 常見於超重氫照明 ； 也造就β放射這個應用領域 （ 把β射線的電子當電流用 ） 。