Перегляд вихідного коду сторінки Слабка взаємодія

[[Файл:Beta Negative Decay.svg|thumb|right|280px|[[Фейнманівська діаграма]] [[бета-розпад]]у [[нейтрон]]а на [[протон]], [[електрон]] та [[нейтрино|електронне антинейтрино]] через проміжний [[W-бозон|W<sup>−</sup>-бозон]]]]
'''Слабка́ взаємоді́я''' — одна з чотирьох [[Фундаментальні взаємодії|фундаментальних фізичних взаємодій]] між [[елементарна частинка|елементарними частинками]] поряд із [[гравітаційна взаємодія|гравітаційною]], [[електромагнітна взаємодія|електромагнітною]] і [[сильна взаємодія|сильною взаємодією]]. Найвідомішим її проявом є [[бета-розпад]] і пов'язана з ним [[радіоактивність]]. Взаємодія названа ''слабкою'', оскільки напруженість відповідного їй поля в 10<sup>13</sup> менша, ніж у полів, що утримують разом ядерні частинки ([[нуклон]]и і [[кварк]]и) і в 10<sup>10</sup> менша за кулонівську на цих масштабах, проте значно сильніша ніж гравітаційна. Взаємодія має короткий радіус дії і проявляється лише на відстанях порядку розміру [[атомне ядро|атомного ядра]]. Вважається, що вона характерна для [[кварк]]ів і [[лептони|лептонів]], включно з [[нейтрино]]. Частинками-переносниками слабкої взаємодії є W- і Z-бозони - дуже масивні елементарні частинки з масами порядку десятків мас [[протон]]а.

Першу теорію слабкої взаємодії запропонував [[Енріко Фермі]] у 1930. При розробці теорії він використав гіпотезу [[Вольфганг Паулі|Вольфганга Паулі]] про існування нової на той час елементарної частинки [[нейтрино]].

== Історія ==
У 1914 році [[Джеймс Чедвік]] показав, що при [[бета-розпад]]і [[бісмут]]у, вилітаючі електрони мають суцільний [[спектр]], тобто, можуть мати довільну кінетичну енергію (у заданих межах), що суперечило закону збереження енергії. До того ж, при бета-розпаді, нові ядра підпорядковуються тій самій статистиці ([[Статистика Фермі — Дірака|Фермі&nbsp;— Дірака]] або [[Статистика Бозе — Ейнштейна|Бозе&nbsp;— Ейнштейна]]), що й до нього (тобто, спін ядра змінюється на ціле число), що дивно, враховуючи те, що спін електрона, який залишає ядро, не цілий&nbsp;— 1/2.

Для пояснення цих суперечностей 1930 року [[Вольфганг Паулі]] висунув гіпотезу про існування ще однієї частинки з напівцілим спіном, що також залишає ядро під час бета-розпаду, але через малу масу й нейтральність не фіксується приладами.

1933-го року Енріко Фермі, спираючись на гіпотезу Паулі, створив теорію бета-розпаду, відому зараз як [[взаємодія Фермі]], або чотириферміонна взаємодія. Фактично, теорія Фермі була низькоенергетичним наближенням слабкої взаємодії&nbsp;— у ній два нуклони, електрон і нейтрино безпосередньо взаємодіють в одній точці. Важливою ідеєю, що була озвучена в цій роботі, було припущення про те, що частинки, які вилітають з ядра при бета-розпаді, не містяться там, а утворюються при розпаді інших частинок.<ref>[http://ufn.ru/ru/articles/1983/12/d/ Сторінки розвитку нейтринної фізики]{{ref-ru}}</ref>

У 1956 році [[Янг Чженьнін]] і [[Лі Цзундао]], будуючи теорію розпаду [[K-мезон]]а, припустили, що при слабких взаємодіях може не зберігатись [[Парність (фізика)|парність]], тобто, симетрія відносно [[Відбиття (геометрія)|дзеркального відбиття]] ([[P-симетрія]]). Вже 1957 року [[Ву Цзяньсюн]] експериментально підтвердила цю гіпотезу. За свою теорію Янг і Лі отримали нобелівську премію з фізики того ж року. Пізніше [[Ландау Лев Давидович|Лев Ландау]] припустив, що, хоча P-симетрія не зберігається, [[CP-інваріантність|CP-симетрія]], тобто незмінність законів при дзеркальному відбитті і зарядовому спряженні (заміні всіх зарядів на протилежні). Проте, виявилося, що ця симетрія також не зберігається, і за це порушення також відповідна слабка взаємодія&nbsp;— 1964 року [[Джеймс Вотсон Кронін|Джеймс Кронін]] і [[Вал Логсден Фітч|Вал Фітч]] довели це, досліджуючи розпад нейтральних [[K-мезон|каонів]].

У 1960-х роках [[Шелдон Лі Ґлешоу|Шелдоном Лі Ґлешоу]], [[Стівен Вайнберг|Стівеном Вайнбергом]] та [[Абдус Салам|Абдусом Саламом]] була розроблена теорія електрослабкої взаємодії, що об'єднувала електромагнітну і слабку взаємодію. У цій теорії були введені [[Калібрувальна інваріантність|калібрувальні поля]] і векторні бозони цих полів ([[W- і Z-бозони|W<sup>+</sup>, W<sup>-</sup> і Z<sup>0</sup>-бозони]]).

На час створення цієї теорії Z-бозони ще не були відкриті, тому їх відкриття 1973 року під час експериментів з [[бульбашкова камера|бульбашковою камерою]] «<nowiki/>{{li|Gargamelle |text=Гаргамель|Q=Q675005}}<nowiki/>» колаборацією [[CERN]] стало блискучим її підтвердженням.<ref>[http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/430082/TsERN_Evropeyskiy_tsentr_yadernykh_issledovaniy ЦЕРН&nbsp;— Європейський центр ядерних досліджень]{{ref-en}}</ref>

У 1964 році Пітером Хіггсом був запропонований механізм [[Спонтанне порушення електрослабкої симетрії|спонтанного порушення електрослабкої симетрії]], що пояснює, яким чином носії слабкої взаємодії набули маси. Його теорія передбачала існування нового поля, взаємодіючи з яким деякі частинки отримували масу. У 2012 році під час експериментів на [[Великий адронний колайдер|Великому адронному колайдері]] було виявлено квант цієї взаємодії&nbsp;— [[бозон Хіггса]].

== Масштаби та інтенсивність процесів ==

Слабка взаємодія описує ті процеси [[ядерна фізика|ядерної фізики]] та [[фізика елементарних частинок|фізики елементарних частинок]], які відбуваються відносно повільно, на противагу швидким процесам, зумовленим сильною взаємодією. Наприклад, [[період напіврозпаду]] [[нейтрон]]а становить приблизно 16 хв. — вічність у порівнянні з ядерними процесами, для яких характерний час становить 10<sup>−23</sup> [[секунда|с]].

Для порівняння заряджені [[піон]]и {{SubatomicParticle|Pion+-}} розпадаються через слабку взаємодію і мають [[час життя]] {{nowrap|2.6033 ± 0.0005 × 10<sup>−8</sup>}} c, тоді як нейтральний піон {{SubatomicParticle|Pion0}} розпадається на два [[гамма-квант]]и через електромагнітну взаємодію і має час життя {{nowrap|8.4 ± 0.6 × 10<sup>−17</sup>}} c.

Інша характеристика взаємодії - [[довжина вільного пробігу]] частинок в речовині. Частинки, які взаємодіють через електромагнітну взаємодію - [[електричний заряд|заряджені]] частинки, [[гамма-квант]]и, можна затримати залізною плитою товщиною в кілька десятків сантиметрів. Тоді як [[нейтрино]], що взаємодіє лише слабко, проходить, не зіткнувшись ні разу, через шар металу товщиною мільярд кілометрів.

Радіус дії слабкої взаємодії є найменшим з усіх фундаментальних, і складає усього 2·10<sup>-18</sup> метра, що на кілька порядків менше радіуса протона. Таке мале значення пов’язане з важкістю W- і Z-бозонів, носіїв цієї взаємодії.

Втім, інтенсивність взаємодії дуже залежить від енергії. Так, розпад лямбда-гіперона, енерговиділення при якому близько 100 МеВ, відбувається в 10<sup>13</sup> разів швидше, ніж розпад нейтрона, енерговиділення при якому становить лише 1 МеВ.

Також, інтенсивність взаємодії дуже залежить від відстані між частинками. На відстані 3·10<sup>-17</sup> м електромагнітна взаємодія між зарядженими ферміонами в 10 000 разів перевищує слабку взаємодію, тоді як на відстані 10<sup>-18</sup> вони мають один і той же порядок. Фактично, теорія електрослабких взаємодій говорить, що електромагнітна і слабка взаємодія мають однакову інтенсивність, а уся різниця між ними спричинена масивністю носіїв слабкої взаємодії, через яку вони дуже швидко розпадаються.<ref>[http://www.particleadventure.org/electroweak.html Electroweak]{{ref-en}}</ref>

== Частинки, здатні до слабкої взаємодії ==
У слабкій взаємодії беруть участь [[кварк]]и і [[лептон]]и, у тому числі [[нейтрино]]. Взаємодія відбувається через обмін [[W- і Z-бозони|W- і Z-бозонами]]

=== Кварки ===
Існує 6 типів кварків: u-кварк, d-кварк, s-кварк, c-кварк, b-кварк і t-кварк. Усі вони, а також їх античастинки, беруть участь у слабкій взаємодії. При цьому може змінюватися [[аромат (квантове число)|аромат]] частинок, тобто їхній тип. Наприклад, у результаті розпаду [[нейтрон]]а один з його [[d-кварк]]ів перетворюється на [[u-кварк]].

=== Лептони ===
Усі лептони: електрони, [[мюон]]и, тау-частинки, а також всі типи нейтрино, беруть участь у слабкій взаємодії. Нейтрино унікальні тим, що взаємодіють із іншими частинками тільки через слабку, й ще слабшу гравітаційну взаємодію. Під час процесів, спричинених слабкою взаємодією, лептони одного типу можуть перетворюватися на лептони іншого, наприклад, мюон розпадається на [[електрон]], [[електронне нейтрино|електронне антинейтрино]] і [[мюонне нейтрино]].<ref>[http://femto.com.ua/articles/part_1/2381.html мюоны]{{ref-ru}}</ref>

=== Калібрувальні бозони ===
За сучасними уявленнями, сформульованими в [[Стандартна модель|Стандартній моделі]], слабка взаємодія переноситься [[калібрувальні бозони|калібрувальними]] [[W-бозон|W-]] і [[Z-бозон|Z-]] бозонами, які були виявлені на [[Прискорювач заряджених частинок|прискорювачах]] у [[1982]]. Їхні [[маса|маси]] становлять 80,41 і 91,18 мас [[протон]]а. 

== Моделі слабкої взаємодії ==
=== Чотириферміонна взаємодія ===
{{main|Взаємодія Фермі}}
Першим математичним описом слабкої взаємодії була так звана чотириферміонна взаємодія, або взаємодія Фермі. Згідно цьому опису, чотири ферміони взаємодіють безпосередньо в одній точці, або під час розпаду однієї частинки на три, або під час зіткнення двох частинок, що породжують дві інші.

У цій теорії переріз взаємодії між частинками описується як<ref>[http://www.slac.stanford.edu/econf/C1007061/pdf/001.pdf Лекции по теории электрослабых взаимодействий]{{ref-ru}}</ref>
: <math>\sigma=\frac{G_{F}s}{\pi}</math>
де G<sub>f</sub> — константа Фермі, що дорівнює приблизно 10<sup>−5</sup>M<sub>p</sub><sup>2</sup>, а s — квадрат інваріантної енергії.

Ця теорія добре описує взаємодію частинок за малих енергій, проте вона є принципово неповною через те, що вона не є перенормованою. При енергіях, близьких до 100 ГеВ вона перестає описувати реальну взаємодію. Крім того, при розпаді важких частинок, наприклад, лямбда-гіперона, константа взаємодії стає іншою.<ref>[http://nuclphys.sinp.msu.ru/thgr/part16.html Векторный и аксиально-векторный слабые токи в унитарной симметрии и кварковой модели]</ref>

=== Електрослабка взаємодія ===
{{Main|Електрослабка взаємодія}}

У [[1969]] була побудована [[електрослабка взаємодія|єдина теорія електромагнітної і слабкої ядерної взаємодії]], за якою при енергіях порад 100 Г[[еВ]], що відповідає температурі 10<sup>15</sup> [[Кельвін|К]] різниця між електромагнітними і слабкими процесами зникає.

Теорія електрослабкої взаємодії побудована на основі [[Група (математика)|групи симетрії]] [[SU(n)|SU(2)]]×[[Унітарна група|U(1)]]. Цьому відповідають 4 безмасових векторних поля: [[поля Янга-Міллса]] з квантами W<sub>1</sub>, W<sub>2</sub>, W<sub>3</sub>, що відповідають групі SU(2) і поле B, що відповідає симетрії U(1). Проте завдяки [[Механізм Хіггса|механізму Хіггса]] і [[Спонтанне порушення симетрії|спонтанному порушенню симетрії]], ці частинки змішуються, при цьому деякі з них отримують маси.<ref>[http://femto.com.ua/articles/part_2/4721.html ЭЛЕКТРОСЛАБОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ]{{ref-ru}}</ref>

Масивний нейтральний бозон:
: <math> Z= \cos \theta_W W_3 - \sin \theta_W B</math>, де  <math>\theta_W</math> — [[кут Вайнберга]].
Безмасовий нейтральний бозон:
: <math> A = \sin \theta_W W_3 + \cos \theta_W B</math>, цей бозон є [[фотон]]ом.
Масивні заряджені бозони:
: <math>W^{\pm} = \frac1{\sqrt2}\left(W_1 \mp i W_2\right)</math>.

На відміну від взаємодії Фермі, електрослабка взаємодія допускає процедуру перенормування, а тому для обчислення амплітуд полів у слабкій взаємодії можна використовувати [[Теорія збурень|теорію збурень]]. <ref>[http://femto.com.ua/articles/part_2/3700.html слабое взаимодействие]{{ref-ru}}</ref>

Багато теорій передбачають, що електрослабка взаємодія при ще більших енергіях об'єднується з сильною. Теорії, що передбачають таку уніфікацію називаються [[Теорії великого об'єднання|теоріями великого об'єднання]]. Проте пряма експериментальна перевірка єдиної теорії електрослабкої і сильної ядерної взаємодії потребує збільшення [[енергія|енергії]] [[Прискорювач заряджених частинок|прискорювачів]] у сто мільярдів разів, тому наразі можлива лише завдяки через пошуки тонких ефектів, що проявлялися б на менших енергіях.

== Слабкий заряд ==
Здатність частинки до слабкої взаємодії описується [[квантове число|квантовим числом]], що називається [[слабкий ізоспін]]. Частинки, що беруть участь у слабкій взаємодії мають наступні значення слабкого ізоспіну:
* +1/2 для усіх типів нейтрино, u, c і t-кварка.
* -1/2 для електрону, мюону, тау-частинки, а також d, s і b-кварка
Ці значення відповідають частинкам з лівою спіральністю. Ферміони з правою спіральністю мають нульовий ізоспін, так само як і антиферміони з лівою. Антиферміони з правою спіральністю мають протилежні значення ізоспіну.

W-бозони також мають слабкий  ізоспін: +1 для W<sup>+</sup>-бозону і -1 для W<sup>-</sup>-бозону. Ізоспін Z<sup>0</sup>-бозону — нульовий.

Слабкий ізоспін [[закони збереження|зберігається]] в реакціях між елементарними частинками. Це означає, що сумарний слабкий ізоспін усіх частинок, які беруть участь в реакції, залишається незмінним, хоча типи частинок можуть при цьому мінятися.

== Слабкі струми ==
Слабким струмом називають процес обміну проміжними векторними W- і Z-бозонами. Обмін [[віртуальна частинка|віртуальними]] W-бозонами називають [[заряджений струм|зарядженим струмом]], обмін Z-бозонами - [[нейтральний струм|нейтральним струмом]]. 

=== Заряджений слабкий струм ===
Заряджений слабкий струм відбувається як обмін зарядженими W-бозонами. У таких реакціях, заряди частинок, що беруть участь у взаємодії, змінюється на одиницю.<ref name="femto1203">[http://femto.com.ua/articles/part_1/1203.html заряженный ток]{{ref-ru}}</ref>
Вершини [[діаграма Фейнмана|діаграм Фейнмана]], що описують можливі процеси за участю калібрувальних W-бозонів можна розділити на такі типи: <ref>[http://www.johnagowan.org/weakforce.html#weak THE "W" INTERMEDIATE VECTOR BOSON AND THE WEAK FORCE MECHANISM]{{ref-en}}</ref>
# [[лептон]] може випромінити або поглинути W-бозон, і перетворитися в нейтрино; 
# [[кварк]] може випромінити або поглинути W-бозон, і змінити свій аромат, перетворившись у суперпозицію інших кварків
# W-бозон може розпастися на лептон і антинейтрино відповідного покоління, або ж на пару кварків. 
# Пара кварків або лептон і відповідне антинейтрино можуть, зіткнувшись, утворить W-бозон

Найвідомішим прикладом такої реакції є бета-розпад, <math>n\rightarrow p+ e^- + \bar{\nu}_e</math>.

=== Нейтральний слабкий струм ===
Нейтральний слабкий струм відбувається як обмін нейтральними Z-бозонами. У таких реакціях, частинки не змінюють свої заряди і аромати. Прикладом такої реакції є пружне розсіяння нейтрино на протоні, p + ν → p + ν. <ref>[http://femto.com.ua/articles/part_2/2427.html нейтральный ток]{{ref-ru}}</ref> 
Усі реакції такого типу можуть бути описані як:<ref>[http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/030.htm Промежуточные бозоны]{{ref-ru}}</ref>
# Поглинання або випромінення кварком або лептоном Z-бозону. 
# Утворення Z-бозону при зіткненні частинки зі своєю античастинкою
# Розпад Z-бозону на пару електрон-позитрон, мюон-антимюон, тау-антитау, пару нейтрино або пару кварків.

Останній процес є важливим для вирішення питання про кількість поколінь частинок. Якби існувало четверте покоління, то воно проявилося б при розпаді Z-бозону.

Нейтральні струми, на відміну від заряджених, не призводять до розпаду частинок, що беруть у них участь, а тому можуть бути зафіксовані як більш звичні силові поля. Наприклад, така взаємодія існує між кварками ядра і електронами у атомах. При цьому, за модулем вона в 10<sup>7</sup> менша, ніж електромагнітна взаємодія між цими частинками.<ref>[http://ufn.ru/ufn80/ufn80_11/Russian/r8011a.pdf Наблюдение несохранения чётности в атомах]</ref><ref>[http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.111.141803 Synopsis: The Weaker Side of the Proton]{{ref-en}}</ref>

Іншим прикладом процесу, в якому беруть участь Z-бозони є пружне розсіяння нейтрино на електроні або іншій частинці.

== Закони збереження і слабка взаємодія ==
=== Закони збереження, що порушуються ===
Особливістю слабкої взаємодії є те, що багато величин, що зберігаються під час всіх інших взаємодій, не зберігаються під час слабкої. До таких величин належать:
==== Аромат кварків ====
[[Файл:Weak Decay (flipped).svg|міні|Шляхи розпаду і ймовірності для різних каналів]]
Під час розпаду частинок, викликаному слабкою взаємодією, більш важкі кварки перетворюються на більш легкі. При цьому, кварки з групи (u, c, t) перетворюються на кварки з групи (d, s, b), і навпаки. Імовірності цих перетворень описуються [[CKM-матриця|СКМ-матрицею]]. Ця залежність виражається наступним чином:
:<math>\begin{bmatrix}  u  \\  c  \\  t  \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} V_{ud} & V_{us} & V_{ub} \\ V_{cd} & V_{cs} & V_{cb} \\ V_{td} & V_{ts} & V_{tb} \end{bmatrix} \begin{bmatrix}  d  \\  s  \\  b  \end{bmatrix}.</math>

На 2022 рік емпірично виміряні коефіцієнти цієї матриці дорівнюють<ref>[https://pdg.lbl.gov/2023/reviews/rpp2023-rev-ckm-matrix.pdf CKM Quark-Mixing Matrix]{{ref-en}}</ref>:
:<math>
\begin{bmatrix}
|V_{ud}| & |V_{us}| & |V_{ub}| \\
|V_{cd}| & |V_{cs}| & |V_{cb}| \\
|V_{td}| & |V_{ts}| & |V_{tb}|
\end{bmatrix} = \begin{bmatrix}
0.97435 \pm 0.00016 & 0.22500 \pm 0.00067 & 0.00369\pm 0.00011 \\
0.22486 \pm 0.00067 & 0.97349 \pm 0.00016 & 0.04182^{+0.00085}_{-0.00074} \\
0.00857^{+0.00020}_{-0.00018} & 0.04110^{+0.00083}_{-0.00072} & 0.999118^{+0.000031}_{-0.000036}
\end{bmatrix}.
</math>

==== Парність ====
Особливістю слабкої взаємодії є те, що вона порушує [[парність (фізика)|парність]], оскільки здатність до слабкої взаємодії через заряджені струми мають тільки [[ферміон]]и з лівою [[Хіральність_(фізика)|хіральністю]] і [[античастинка|античастинки]] ферміонів із правою хіральністю. Незбереження парності в слабкій взаємодії відкрили [[Янг Чженьнін]] та [[Лі Цзундао]], за що отримали [[Нобелівська премія з фізики|Нобелівську премію з фізики]] за [[1957]] рік.
Причину незбереження парності вбачають у [[спонтанне порушення симетрії|спонтанному порушенні симетрії]]. У рамках [[Стандартна модель|Стандартної моделі]] за порушення симетрії відповідає [[бозон Хіггса]].

==== СР-інваріантність ====
При слабкій взаємодії порушується також [[CP-інваріантність|CP симетрія]]. Це порушення було виявлено експериментально в [[1964]] році в експериментах із [[каони|каонами]]. Автори відкриття [[Джеймс Кронін]] та [[Вал Фітч]] нагороджені [[Нобелівська премія з фізики|Нобелівською премією]] за [[1980]]. Незбереження CP-симетрії відбувається набагато рідше, ніж порушення парності. Воно означає також, оскільки збереження [[CPT-інваріантність|CPT-симетрія]] опирається на фундаментальні фізичні принципи - [[перетворення Лоренца]] та [[близькодія|близькодію]], можливість порушення T-симетрії, тобто неінваріантність фізичних процесів щодо зміни напрямку [[час]]у.

==== Ізотопічний спін ====
[[Ізотопічний спін]], число, що виражає симетрію деяких частинок відносно сильної взаємодії, і не змінюється у реакціях сильної взаємодії, не зберігається під час слабкої взаємодії.

=== Величини, що зберігаються ===
Такі закони збереження, як закон збереження заряду, баріонного та лептонного числа, а також комбінованої CPT-симетрії не порушуються під час реакцій слабкої взаємодії.

== Реакції та їх значення ==
Незважаючи на малу величину і короткодію, слабка взаємодія виконує дуже важливу роль в [[природа|природі]].
=== Радіоактивність ===
{{main|Бета-розпад}}
Бета-розпад, один з шляхів радіоактивного розпаду, відбувається за рахунок перетворення одного з d-кварків одного з нейтронів в u-кварк, у зв'язку з чим нейтрон перетворюється на протон. Бета-розпад має багато застосувань: у медицині, для радіоізотопного датування та інші. Існує кілька типів бета-розпаду: β<sub>-</sub>, β<sub>+</sub> і захоплення електрону.

=== Зоряний нуклеосинтез ===
{{main|Зоряний нуклеосинтез}}
Цикл реакцій, завдяки яким з ядер [[гідроген]]у утворюються ядра [[гелій|гелію]] ([[протон-протонний ланцюжок]]) починається з реакції утворення [[дейтрон]]у з двох протонів, з утворенням позитрону і нейтрино, що є по суті β<sub>+</sub> розпадом. Без слабкої взаємодії ця реакція не змогла б йти, тому зірки, маса яких є меншою за 1,2 сонячних мас не могли б підтримувати термоядерні реакції, а кількість елементів, важчих за гелій, у Всесвіті, була б значно нижчою.

=== Нейтринне охолодження ===
{{main|Нейтринне охолодження}}
Процеси слабкої взаємодії важливі для еволюції зірок, оскільки вони зумовлюють втрати енергії дуже гарячих [[зоря|зір]] у вибухах [[наднова|наднових]] з утворенням [[пульсар]]ів, і т.д. Під час цих реакцій утворюється велика кількість нейтрино, що без перешкод виходять з ядер зірок, виносячи з собою енергію.<ref>[https://ufn.ru/ufn99/ufn99_8/Russian/r998a.pdf Остывание нейтронных звезд и сверхтекучесть в их ядрах]{{ref-ru}}</ref> Швидкість нейтринного охолодження значно вища ніж швидкість фотонного охолодження, через те, що нейтрино випромінюються усім об'ємом ядра, тоді як фотони можуть проходити лише через його поверхню. 

=== Розпад важких частинок ===
Практично всі атоми Всесвіту складаються з частинок першого покоління — електронів, u-кварків і d-кварків. Пі-мезони, завдяки яким нуклони тримаються разом також складаються з кварків першого покоління. Проте, якби не було слабкої взаємодії в природі були б стабільні і широко поширені в звичайній речовині [[мюон]]и, [[гіперони]]и та інші частинки, що зробило б світ кардинально іншим ніж той, який ми бачимо. Настільки важлива роль слабкої взаємодії пов'язана з тим, що вона не підкоряється низці заборон, характерних для сильної і електромагнітної взаємодій. Зокрема, слабка взаємодія перетворює заряджені [[лептон]]и в інші заряджені лептони, а кварки одного аромату - в кварки іншого, виділяючи при цьому лептони.

=== Мезонні осциляції ===
[[Файл:Kaon-box-diagram-with-bar.svg|міні|Діаграма осциляцій K-мезону]]
У 1987 році під час експериментів у [[Національна прискорювальна лабораторія ім. Енріко Фермі|Фермілабі]] було встановлено, що [[B-мезон]]и і їх античастинки можуть спонтанно перетворюватися один на одного.<ref>[http://inspirehep.net/record/246220 Observation of B0 - anti-B0 Mixing]</ref> Це явище може бути причиною асиметрії матерії і антиматерії у Всесвіті.<ref>[http://www.nytimes.com/2010/05/18/science/space/18cosmos.html A New Clue to Explain Existence]{{ref-en}}</ref> Подібні осциляції характерні також для [[каон]]ів і [[D-мезон]]ів.
Процеси осциляції відбуваються за рахунок подвійного процесу: одночасного обміну W<sub>+</sub> і W<sub>-</sub> бозонами між його кварками, в результаті чого кожен з кварків перетворюється на свого антипартнера. При цьому загальний заряд і баріонне число частинки лишаються нульовими, а маса не змінюється.
{{clear}}

== Див. також ==
* [[Електрослабкий масштаб]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Джерела ==
* {{книга
|автор        = Каденко І. М., Плюйко В. А.
|заголовок    = Фізика атомного ядра та частинок
|рік          = 2008
|видавництво  = ВПЦ "Київський університет"
|місто        = {{Comment|К.|Київ}}
|сторінок     = 414
}}
* {{книга
|назва           = Физическая энциклопедия
|відповідальний  = Под ред. [[Прохоров Олександр Михайлович|А. М. Прохорова]]
|том             = 4
|рік             = 1994
|видавництво     = Большая российская энциклопедия
|місто           = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок        = 704
}}
* {{книга
|автор        = Гротц К., Клапдор-Клайнгротхаус Г.В.
|заголовок    = Слабое взаимодействие в физике ядра, частиц и астрофизике
|рік          = 1992
|видавництво  = Мир
|місто        = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок     = 456
}}
* {{книга
|автор       = Фрауэнфельдер Г., Хенли Э.
|назва       = Субатомная физика 
|рік         = 1979
|видавництво = Мир
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 736
}}
* {{книга
|автор       = [[Широков Юрій Михайлович|Широков Ю. М.]], Юдин Н. П.
|назва       = Ядерная физика 
|рік         = 1980
|видавництво = Наука
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 748
}}
* {{книга
|автор        = Bromley D. A.
|заголовок    = Gauge Theory of Weak Interactions
|рік          = 2000
|видавництво  = Springer
|isbn         = 3-540-67672-4
}}

{{Фундаментальні взаємодії}}

[[Категорія:Слабка взаємодія|*]]