Slabá interakce, nazývaná také slabá síla nebo slabá jaderná síla, je jednou ze čtyř základních sil ve vesmíru. Jejími nositeli jsou částice známé jako bosony W a Z, což jsou měřicí bosony. Slabá síla způsobuje rozpad beta, což je forma radioaktivity. Na extrémně vysokých energetických hladinách začínají síla slabé interakce a elektromagnetismus působit stejně, a to se nazývá elektroslabá interakce.
Slabá interakce
Rozpad beta
Rozpadem beta vědci nazývají rozpad neutronu, na rozdíl od rozpadu alfa, kdy se atom rozpadá. Tyto typy rozpadu se častěji označují jako radioaktivní rozpad. Při rozpadu beta se neutron rozpadá na proton, elektron a neutrino. To však není úplný obraz, existuje ještě mezikrok. Všimněte si, že tento proces zachovává celkový náboj. Zákony zachování jsou velmi důležité při výpočtu možných výsledků této interakce.
Podrobněji: beta rozpad začíná neutronem, který se skládá z jednoho kvarku up a dvou kvarků down. Protože up kvarky mají náboj +2/3 a každý down kvark má náboj -1/3, dává to výsledek 2/3 -1/3 -1/3 = 0 nábojů. Pokud je v jádře atomu příliš mnoho neutronů, změní se díky slabé síle jeden z down kvarků v jednom z neutronů na up kvark. Tím se náboj neutronu změní z 0 na (2/3 +2/3 -1/3) = 1. Z toho vyplývá, že neutron již není neutron, ale ve skutečnosti proton ( částice s nábojem +1).
Zvláštní kvantový efekt spočívá v tom, že se při této transformaci uvolní částice zvaná W boson. Jedná se o měrný boson (částici přenášející sílu) slabé síly. Je zvláštní, že W boson má hmotnost asi 80krát větší než neutron. Takové věci se v kvantové mechanice skutečně dějí velmi často, ale řídí se zachováním energie, protože se dějí tak rychle. Po 3x10–25 sekundách se boson W rozpadne na elektron a elektronové antineutrino. (Elektronové antineutrino toho ve skutečnosti moc nedělá). Tím se uvolní elektron a z neutronu v podstatě vznikne proton.