Взаємодія Фермі

Матеріал з testwiki
Версія від 20:30, 24 січня 2025, створена imported>Lxlalexlxl (Деталі)
(різн.) ← Попередня версія | Поточна версія (різн.) | Новіша версія → (різн.)
Перейти до навігації Перейти до пошуку

У фізиці елементарних частинок, взаємодія Фермі або ж теорія Фермі (бета-розпаду або ж взаємодії ферміонів) — це теорія, яку висунув італійський фізик Енріко Фермі в 1933 році для пояснення бета-розпаду.[1][2][3][4] Теорія постулює, що 4 ферміони безпосередньо взаємодіють одне з одним в одній вершині (точці). Ця теорія є низькоенергетичним наближення сучасної теорії слабкої взаємодії. Крім пояснення бета-розпаду, теорія правильно передбачає час життя та розпад мюона.

Деталі

Бета-розпад нейтрона пояснювався як розпад на електрон, протон та нейтрино безпосередньою взаємодією. Згідно з сучасними уявленнями ця реакція протікає за посередництвом віртуального W-бозона. Фермі також пропонував пояснити ядерні сили як взаємодію що проходила з допомогою обміну електроном і нейтрино між протонами та нейтронами в ядрах. Однак ці частинки занадто легкі для цього — радіус такої взаємодії виходив надто великий (або ж сама взаємодія надто слабка відповідно). Згодом, стало зрозуміло що нуклони насправді обмінюються пі-мезонами.[5]

Теорія Фермі не працює також для високих енергій. Так, обчислений переріз реакції росте квадратично з ростом енергії взаємодії σGF2E2 (проблема ультрафіолетових розбіжностей). Для енергії більше 100 ГеВ (коли енергій частинок стають порівнювані з масою W-бозона) вона дає неправдиві значення перерізів.

Стала Фермі

Сила взаємодії Фермі задається сталою зв'язку Фермі he strength Шаблон:Math. Найточніше її можна виміряти по часу життя мюона (тобто, по рівню його розпаду), який обернено-пропорційний до квадрату Шаблон:Math (якщо знехтувати відношення маси мюона до маси W бозона).[6] В сучасних термінах:

GF(c)3=28g2mW2=1.16637(1)×105GeV2 .

Тут Шаблон:Mvar це стала зв'язку слабкої взаємодії, а Шаблон:Math — це маса W бозона, який є посередником реакцій.

В Стандартній моделі константа Фермі пов'язана з механізмом Хіґґса v=(2GF)1/2246.22GeV[7]

Джерела

Примітки

Шаблон:Reflist