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弱作用

弱相互作用,也稱為弱力或弱核力,是自然界中的四種基本力之一,其他三種為強核力、電磁力萬有引力。弱相互作用主要影響所有費米子,即自旋為半奇數的粒子。它主要作用於電子、夸克中微子等費米子,並制約著放射性現象,而對光子、引力子等玻色子不起作用。

弱相互作用通過交換中間玻色子(如W±和Z0)來傳遞,這種傳遞方式是電弱統一理論的一部分。弱相互作用引起的粒子衰變稱為弱衰變,其粒子的平均壽命大於10-13秒。弱相互作用包括有輕子參與的反應,如β衰變μ子的衰變以及π介子的衰變等;以及Κ介子和∧超子的衰變。這兩種弱相互作用的強度相同,都比強相互作用弱1012倍,相互作用時間約為10-6~10-8秒。

由於弱相互作用的作用距離非常短,它是一種非接觸力。在粒子物理學的標準模型中,弱相互作用的理論指出,它是由W及Z玻色子的交換(即發射及吸收)所引起的。這種發射中最有名的是β衰變,它是放射性的一種表現。弱的粒子性質不穩定,由於Z及W玻色子比質子或中子重得多,所以弱相互作用的作用距離非常短。這種相互作用之所以被稱為「弱」,是因為β衰變發生的機率比強相互作用低很多,表示它的一般強度比電磁及強核力弱好幾個數量級。