Основные свойства, характеристики и проявления слабого взаимодействия. Основные положения теории бета-распада Ферми. Понятие о слабых токах
жүктеу/скачать 91 Kb.
|
|
§ 4.1. Характеристики слабого взаимодействия. Основные положения теории Ферми. Основные свойства, характеристики и проявления слабого взаимодействия. Основные положения теории бета-распада Ферми. Понятие о слабых токах. Вопрос 4.1.1. Какими пространственными масштабами характеризуется слабое взаимодействие? Ответ 4.1.1. Слабое взаимодействие (СлВ) характеризуется малым радиусом действия (~ 10 – 18 м), что на 2 – 3 порядка меньше радиуса сильного взаимодействия и бесконечно мало по сравнению с радиусом электромагнитного взаимодействия, радиус которого бесконечен. Вопрос 4.1.2. Какими временными масштабами характеризуется СлВ? Ответ 4.1.2. СлВ характеризуется сравнительно большими временами (~10 – 810 – 13 с в большинстве случаев или даже ~10 3 с у нейтрона), что на много порядков больше времен процессов, обусловленных электромагнитным (~10 – 20 с) или сильным (~10 – 23 10 – 24 с) взаимодействием; именно по этой причине процессы, обусловленные слабым взаимодействием, называются медленными, хотя по человеческим меркам даже они протекают настолько быстро (за исключением распада нейтрона), что «и глазом не успеешь моргнуть». Вопрос 4.1.3. Какой интенсивностью характеризуется СлВ? Ответ 4.1.3. СлВ характеризуется малой интенсивностью (безразмерная константа слабого взаимодействия на 3 порядка меньше константы электромагнитного взаимодействия, на 6 порядков меньше безразмерной константы сильного пион-нуклонного взаимодействия; вопрос о соотношении с безразмерной константой кварк-глюонного сильного взаимодействия не столь однозначен). С ростом энергии, однако, интенсивность слабых процессов быстро растет. Вопрос 4.1.4. Где непосредственно проявляется СлВ? Ответ 4.1.4. СлВ непосредственно проявляется лишь в микромире. Примеры проявления в макромире, подобно гравитационному или электромагнитному взаимодействию, официальной науке на сегодняшний день неизвестны. Вопрос 4.1.5. Какова отличительная особенность СлВ с точки зрения участвующих в нем частиц? Ответ 4.1.5. Отличительная особенность – участие в слабых процессах нейтрино любых сортов. Это является достаточным условием (т. е. если есть нейтрино, то взаимодействие обязательно слабое), но не является необходимым (т. е. если нейтрино нет, то это еще не значит, что взаимодействие не может быть слабым, а обязано быть уже каким-то другим, т. к. слабые безнейтринные процессы тоже существуют). Вопрос 4.1.6. Каковы косвенные проявления СлВ в астрофизике? Ответ 4.1.6. СлВ играет важную роль в природе, поскольку процессы СлВ с испусканием нейтрино служат источником энергии звезд и существенно влияют на эволюцию астрофизических объектов. Т. е. охлаждение звезд происходит не только за счет теплового излучения, которое по своей природе является электромагнитным. Нейтринные вспышки обычно сопутствуют взрывам Сверхновых II типа. Вопрос 4.1.7. Каковы косвенные проявления СлВ в окружающей среде? Ответ 4.1.7. Если бы не было СлВ, то в обычном веществе были бы стабильны и широко распространены мюоны, -мезоны, «странные» и «очарованные» частицы. Но благодаря СлВ их практически нет, и еще неизвестно, хорошо ли было бы, если бы они были вокруг нас в таком изобилии. Вопрос 4.1.8. Какова «строгость законов» СлВ по сравнению с сильным и электромагнитным? Ответ 4.1.8. СлВ не подчиняется ряду запретов, характерных для сильного и электромагнитного взаимодействий. В частности, СлВ «превращает» заряженные лептоны в нейтрино, а кварки одного аромата в кварки других ароматов. В предыдущих параграфах говорилось и об особенностях других законов сохранения. Вопрос 4.1.9. Каковы основные проявления СлВ в земных условиях? Ответ 4.1.9. Основное проявление СлВ – медленные распады частиц с превращением их в более легкие частицы. Наиболее распространены -распады (радиоактивных ядер, нейтрона и мюона): n p + e– + ; – e– + + . (4.1.9.1) СлВ приводит к реакциям, обратным распаду нейтрона и мюона: р n + e+ + e; p + e– n + e; e + n p + e–; + p n + e+; (4.1.9.2) + e– – + e; + e– – + . жүктеу/скачать 91 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|