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第130章弱相互作用(1 / 3)

月净威,哈佛大学科学家,道:“作用类型。弱相互作用共有两种。”

第一种叫“载荷流相互作用”,因为负责传递它的粒子带电荷(W+或W-),β衰变就是由它所引起的。

第二种叫“中性流相互作用”,因为负责传递它的粒子,Z玻色子,是中性的(不带电荷)。

精星灵,曰:“载荷流相互作用。上图为一β-衰变的费曼图,一中子衰变成质子、电子及电中微子各一,衰变的中间产物为一粒重的W-玻色子。在其中一种载荷流相互作用中,一带电荷的轻子(例如电子或μ子,电荷为-1)可以吸收一W+玻色子(电荷为+1),然后转化成对应的中微子(电荷为0),而中微子(电子、μ及τ)的类型(代)跟相互作用前的轻子一致,同样地,一下型夸克(电荷为-1/3)可以通过发射一W-玻色子,或吸收一W+玻色子,来转化成一上型夸克(电荷为+2/3)。更准确地,下型夸克变成了上型夸克的量子叠加态:也就是说,它有着转化成三种上型夸克中任何一种的可能性,可能性的大小由CKM矩阵所描述。相反地,一上型夸克可以发射一W+玻色子,或吸收一W-玻色子,然后转化成一下型夸克:由于W玻色子很不稳定,所以它寿命很短,很快就发生衰变。例如:W玻色子可以衰变成其他产物,可能性不一。在中子所谓的β衰变中,中子内的一下夸克,发射出一虚W-玻色子,并因此转化成一上夸克,中子亦因此转化成质子。由于过程中的能量(即下夸克与上夸克间的质量差),W-只能转化成一电子及一反电中微子在夸克的层次。”

月净威,哈佛大学科学家,道:“中性流相互作用。”

精星灵,曰:“在中性流相互作用中,一夸克或一轻子(例如一电子或μ子)发射或吸收一中性Z玻色子。跟W玻色子一样,Z玻色子也会迅速衰变。”

月净威,哈佛大学科学家,道:“对称破缺。长久以来,人们以为自然定律在镜像反射后会维持不变,镜像反射等同把所有空间轴反转。也就是说在镜中看实验,跟把实验设备转成镜像方向后看实验,两者的实验结果会是一样的。这条所谓的定律叫宇称守恒,经典引力、电磁及强相互作用都遵守这条定律;它被假定为一条万物通用的定律。然而,在1950年代中期,杨振宁与李政道提出弱相互作用可能会破坏这一条定律。吴健雄与同事于1957年发现了弱相互作用的宇称不守恒,为杨振宁与李政道带来了1957年的诺贝尔物理学奖。尽管以前用费米理论就能描述弱相互作用,但是在发现宇称不守恒及重整化理论后,弱相互作用需要一种新的描述手法。在1957年罗伯特·马沙克(RobertMarshak)与乔治·苏达尚(GeorgeSudarshan),及稍后理查德

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