弱相互作用力并不是最弱的力,但却是在大自然中一种最短的力

作者&投稿:彤全 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
在大自然中存在着四种基本力,按照发现的先后顺序划分分别是:万有引力,电磁相互作用力、强相互作用力、弱相互作用力,万有引力与电磁相互作用力被发现已经有上百年的历史了,想必大家都很熟悉了,关于强相互作用力的科普在后面会详细讲解,所以前三种力在这里就不过多介绍了,这篇文章重点给大家普及一下弱相互作用力,下面直接简称:弱力。

弱相互作用力:弱力并不是最弱,但是弱力最短

虽然物理学家把最后发现的这种力称为弱力,但弱力却并不是这四种基本力中最弱的力,由牛顿发现的万有引力才是最弱的,万有引力在微观粒子的计算上甚至都可以选择忽略不计,但万有引力却是这四种基本力中作用范围最广的力,在宏观宇宙这种大质量的天体上,万有引力的作用就显得格外重要,而与万有引力相反的是:弱力是这四种自然力中作用距离最短的一种力,而弱力的作用时间也极短的,所以导致弱力直到上世纪六十年代才被物理学家发现。

弱力发现的起因:β衰变

在二十世纪初,人们发现了β衰变的现象:原子核是由质子与中子构成的,质子带正电,中子呈电中性,当物质发生β衰变的时候,原子核内的中子就会释放出一个电子进而变成质子,大量被释放出去的电子形成了高速运动(速度高达0.99C)的电子流,这种电子流就是β射线,这是β衰变最早的物理模型,不过虽然这个β衰变的物理模型看似很合理,但是却违背了物理学中一个不可动摇的真理:能量守恒定律。

物理学家发现在物质发生β衰变的时候,电子带走的能量要比原子核释放的能量少一些,虽然这个模型看似十分完美,但β衰变中能量不守恒是所有物理学家都无法回避的硬伤。

中微子概念的提出,物理学家费米首次提出弱力

对于在β衰变中能量不守恒的问题,物理学家 恩里科·费米 在原来的β衰变模型中加入了一个全新的角色,并且提出自然界中第四种基本李:弱力!

原子核内的中子在衰变成质子的过程中,不单单会释放电子,还会释放出中微子,中微子是不带电、质量极轻,已接近光速运动的基本粒子,它可以轻易的穿透像地球这种的大体积物质,所以物理学家又称其为:幽灵粒子,那么β衰变的物理模型就变成了:中子=质子+电子+中微子,中微子带走的能量就很好的解决了能量守恒的问题, 那么究竟是什么让的力量将电子与中微子从原子中丢了出来呢? 费米认为这种力量是一种全新的力量,这种力量十分的弱,比电磁力还要弱10的11次方倍,而且这种力的作用距离极端,甚至可以近似于零,当电子与中微子离开的一瞬间它就消失了,而且这种力量只能作用于电子、夸克层子、 中微子 等 费米子 ,对于光子等玻色子不起作用,不过弱相互作用力的传播子却是要W+、W-、Z这三种 玻色子 的相互作用,费米提出的这种神秘力量被命名为弱力,后来费米也因此获得了诺贝尔物理学奖。

每个物理学家共同的信仰:统一四种自然力

不过后来随着量子规范场的建立,物理学家将电磁力与弱力统一成为了一种相互作用的力的两种不同表现形式,即电弱统一理论,物理学家认为上帝是追求简单而完美的,目前电磁力、强力与弱力都可以使用规范场去解释,唯独万有引力的无法纳入其中,这也是目前量子物理学家正在努力的方向。

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物理中四种力哪种力最弱
答:弱相互作用力(弱核力)制约着放射性现象,并只作用于自旋为1/2的物质粒子,而对诸如光子、引力子等自旋为0、1或2的粒子不起作用.电磁力作用于带电荷的粒子(例如电子和夸克)之间,但不和不带电荷的粒子(例如引力子)相互作用.它比引力强得多:两个电子之间的电磁力比引力大约大10^42倍.然而,共有...

有谁知道物理学的超弦理论是怎么回事吗
答:超弦理论是物理学家追求统一理论的最自然的结果。爱因斯坦建立相对论之后自然地想到要统一当时公知的两种相互作用--万有引力和电磁力。他花费了后半生近40年的主要精力去寻求和建立一个统一理论,但没有成功。现在回过头来看历史,爱因斯坦的失败并不奇怪。实际上自然界还存在另外两种相互作用力--弱力和强力。现在已经知道...

物理中四种力哪种力最弱
答:弱相互作用力(弱核力)制约着放射性现象,并只作用于自旋为1/2的物质粒子,而对诸如光子、引力子等自旋为0、1或2的粒子不起作用。电磁力作用于带电荷的粒子(例如电子和夸克)之间,但不和不带电荷的粒子(例如引力子)相互作用。它比引力强得多:两个电子之间的电磁力比引力大约大10^42倍。然而,...

什么是弱相互作用力弱相互作用力是什么
答:1、弱相互作用力,简称弱力,四种基本力中第二弱的、作用距离第一短的一种力。它只作用于电子、夸克、中微子(微中子)等费米子,并制约着放射性现象。而对诸如光子、引力子(重力子)等玻色子不起作用。2、弱相互力又叫弱力和弱核力。是自然的4种基本力中的一种。由W及Z玻色子的交换(即发射...

四种作用力中最弱鸡的引力,为何能坍缩出宇宙无敌的黑洞?
答:引力虽然是四种基本作用力中最弱的,但是引力的作用范围无限远,而且可以无限叠加,这使得引力控制着宇宙中大尺度的宏观物质运动。四种基本力 在物理学中,物质间的相互作用可以解释一切和物质有关的物理现象,目前人类一共发现了四种相互作用,或者说是基本力,它们分别是:强相互作用、弱相互作用、电磁相互...

弱相互作用是什么 弱相互作用力是什么力
答:1、弱相互作用(又称弱力或弱核力)是自然的四种基本力中的一种,其余三种为强核力、电磁力及万有引力。次原子粒子的放射性衰变就是由它引起的,恒星中一种叫氢聚变的过程也是由它启动的。弱相互作用会影响所有费米子,即所有自旋为半奇数的粒子。2、弱相互作用共有两种。第一种叫“载荷流相互...

自然界四种基本相互作用是什么?
答:世界存在四种基本的相互作用:万有引力(简称引力)、电磁力、强相互作用、弱相互作用。基本相互作用(fundamental interaction),为物质间最基本的相互作用,常称为自然界四力或宇宙基本力。迄今为止观察到的所有关于物质的物理现象,在物理学中都可借助这四种基本相互作用的机制得到描述和解释。

基本力有哪些
答:许多著名物理学家,例如爱因斯坦、海森堡、泡里(Pauli)等,在晚年致力于统一理论的研究,但是没有取得成功。麦克斯韦方程统一了电和磁两种相互作用, 温伯格(1967年)和萨拉姆(1968年)在格拉肖早期工作的基础上,成功地建立了一个优美的理论,把电磁力和弱相互作用力看做是一个单一的力--电弱力--的不同表现形式,从而把它...

强相互作用与弱相互作用是什么
答:这属于微观物理学。弱相互作用是基本粒子之间一种特殊作用,它和强相互作用,电磁作用和万有引力作用并成为四种基本作用力。由于弱相互作用比强相互作用和电磁作用的强度都弱,故有此名,其作用范围比强相互作用还要小。有两种弱相互作用,一种是有轻子(电子e,中微子ν,μ子以及它们的反粒子)参与的反应...

为什么强、弱两种相互作用力超过一定距离就会消失?
答:不会消失,只是作用非常非常微弱,可以忽略不计。比如引力在天体中是最大的力,但到了原子层面就可以忽略了。强力是质子、中子之间的力。两个原子中的质子、中子距离已经很远了,可以忽略。更别说更大尺度了。