Слабка взаємодія: відмінності між версіями

У 1914 році [[Джеймс Чедвік]] показав, що при [[бета-розпад]]і [[Бісмут|бісмутубісмут]]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  — Дірака]] або [[Статистика Бозе — Ейнштейна|Бозе  — Ейнштейна]]), що й до нього (тобто, спін ядра змінюється на ціле число), що дивно, враховуючи те, що спін електрона, який залишає ядро, не цілий  — 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 роціроку 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’єднувалаоб'єднувала електромагнітну і слабку взаємодію. У цій теорії були введені [[Калібрувальна інваріантність|калібрувальні поля]] і векторні бозони цих полів ([[W- і Z-бозони|W⁺, W^- і Z⁰-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]] "«Гаргамель"» 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 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]].