تآثر ضعيف

التآثر الضعيف ويسمى أحيانا القوة الضعيفة أو (القوة النووية الضعيفة) هي واحدة من التآترات الأساسية التي نعرفها عن الطبيعة في الكون . وطبقا للنموذج القياسي في فيزياء الجسيمات ، ويعمل التآثر الضعيف على تبادل الطاقة والدفع بين الجسيمات عن طريق جسيمات ثقيلة تسمى بوزون-W و بوزون-Z . ومن ظواهرها ظاهرة تحلل بيتا للنيوترونات وما يصحبه من نشاط إشعاعي . ويعبر المصطلح ضعيف عن صغر شدة مجالها بنسبة 10-11 عن شدة التآثر الكهرومغناطيسي و نحو 10-13 من التآثر القوي من جهة المقارنة بين القوى الطبيعية التي تؤثر على الجسيمات .

ويقوم التآثر الضعيف بدور هام في الطبيعة حيث يعمل علي تحول البروتونات الموجودة بغزارة في الشـمس وتحولها إلى نيوترونات وقيام التفاعل الإنصهاري في الشمس حيث يلتحم كل بروتونان مع نيوترونين مكونين الهيليوم ، هذا التفاعل الذي تستمد منه الشمس طاقتها. ونظرا لأن معدل هذا التفاعل وتحول الإيدروجين في الشمس إلى هيليوم يمشي ببطء بفضل التـآثر الضعيف ، فقد مضى علي الشمس بلايين السنين تؤدي عملها ،وسوف تستمر في إشعاع حرارتها لبلايين من السنين في المستقبل .

مخطط فاينمان يوضح كيفية تحلل النيوترون إلي بروتون مع إصدار 1 إلكترون و1 نقيض نيوترينو بوساطة بوزون-W

هذا الشكل المأخوذ عن فايمان يوضح كيف يتحلل أحد النيوترونات المكون من ثلاثة كواركات u,d,d إلى بروتون (مكون من الثلاثة كواركات u,d,u ) مع إصدار إلكترونا ذو طاقة عالية ونيوترينو بوساطة البوزون الثقيل W (تبلغ كتلته نحو 90 GeV). يتحول خلال التفاعل أحد الكواركات d إلى الكوارك u . هذا التفاعل ما كان يحدث إلا بمساعدة البوزون W ، فهذا التفاعل لا يسمح به لا التآثر القوي و لا التآثر الكهرومغناطيسي.

  • نلاحظ في الشكل أن محور الزمن يسير من أسفل إلى أعلى والتفاعل ما هو إلا تحلل النيوترون إلى بروتون وإلكترون . كما يوجد بفضل البوزون W إمكانية سير التفاعل من أعلى إلى أسفل . في تلك الحالة ينشأ نيوترونا من البروتون حيث يعمل البوزون على توليد إلكترونا ذو طاقة ساكنة مقدارها يعادل الكتلة الساكنة للإلكترون (511و0 eV) .

يتولد خلال هذا التفاعل أيضا 1 نيوترينو وبذلك يوفى قانون انحفاظ الطاقة ، وقانون انحفاظ الشحنة الكهربائية ، وقانون انحفاظ العزم المغزلي ، وقانون انحفاظ الدفع ( أي تساوي قيم تلك الخواص قبل التفاعل وبعده) .


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

انظر أيضا


المراجع

للقارئ العام

  • R. Oerter (2006). The Theory of Almost Everything: The Standard Model, the Unsung Triumph of Modern Physics. Plume. ISBN 9780132366786.
  • B.A. Schumm (2004). Deep Down Things: The Breathtaking Beauty of Particle Physics. John Hopkins University Press. ISBN 0-8018-7971-X.

نصوص


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

وصلات خارجية