బలమైన మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్య. బలహీనమైన శక్తి నాలుగు ప్రాథమిక శక్తులలో ఒకటి

విశ్వంలోని అన్ని పదార్థాలను నియంత్రించే నాలుగు ప్రాథమిక శక్తులలో బలహీన శక్తి ఒకటి. మిగిలిన మూడు గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంతత్వం మరియు బలమైన శక్తి. ఇతర శక్తులు వస్తువులను ఒకదానితో ఒకటి పట్టుకున్నప్పటికీ, బలహీనమైన శక్తి వాటిని విచ్ఛిన్నం చేయడంలో పెద్ద పాత్ర పోషిస్తుంది.

బలహీనమైన శక్తి గురుత్వాకర్షణ శక్తి కంటే బలంగా ఉంటుంది, కానీ ఇది చాలా తక్కువ దూరంలో మాత్రమే ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. శక్తి సబ్‌టామిక్ స్థాయిలో పనిచేస్తుంది మరియు నక్షత్రాలకు శక్తినివ్వడంలో మరియు మూలకాలను సృష్టించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. విశ్వంలోని చాలా సహజ రేడియేషన్‌కు కూడా ఇది బాధ్యత వహిస్తుంది.

ఫెర్మీ సిద్ధాంతం

ఇటాలియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఎన్రికో ఫెర్మీ 1933లో బీటా క్షయాన్ని వివరించడానికి ఒక సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేశాడు, న్యూట్రాన్ ప్రోటాన్‌గా మారి ఎలక్ట్రాన్‌ను స్థానభ్రంశం చేసే ప్రక్రియను ఈ సందర్భంలో తరచుగా బీటా పార్టికల్ అని పిలుస్తారు. న్యూట్రాన్‌ను ప్రోటాన్‌గా, న్యూట్రినోగా మరియు ఎలక్ట్రాన్‌గా మార్చే ప్రాథమిక ప్రక్రియ, క్షీణతకు కారణమైన బలహీనమైన శక్తి అని పిలవబడే శక్తిని అతను గుర్తించాడు, ఇది తరువాత యాంటీన్యూట్రినోగా నిర్వచించబడింది.

ఫెర్మీ వాస్తవానికి సున్నా దూరం మరియు సున్నా సమన్వయం ఉందని భావించారు. శక్తి పని చేయడానికి రెండు కణాలు తాకవలసి వచ్చింది. బలహీనమైన శక్తి నిజానికి ప్రోటాన్ వ్యాసంలో 0.1%కి సమానమైన అతి తక్కువ దూరం వరకు వ్యక్తమయ్యే శక్తి అని అప్పటి నుండి కనుగొనబడింది.

ఎలెక్ట్రోవీక్ ఫోర్స్

హైడ్రోజన్ ఫ్యూజన్‌లో మొదటి దశ రెండు ప్రోటాన్‌ల విద్యుదయస్కాంత సంకర్షణ కారణంగా అవి అనుభవించే పరస్పర వికర్షణను అధిగమించడానికి తగినంత శక్తితో ఢీకొనడం.

రెండు కణాలను ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉంచినట్లయితే, బలమైన శక్తి వాటిని ఒకదానితో ఒకటి బంధిస్తుంది. ఇది హీలియం (2 He) యొక్క అస్థిర రూపాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది రెండు న్యూట్రాన్‌లు మరియు రెండు ప్రోటాన్‌లను కలిగి ఉండే స్థిరమైన రూపానికి (4 He) వ్యతిరేకంగా రెండు ప్రోటాన్‌లతో ఒక కేంద్రకాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

తదుపరి దశలో, బలహీనమైన పరస్పర చర్య అమలులోకి వస్తుంది. ప్రోటాన్‌లు అధికంగా ఉండటం వల్ల, వాటిలో ఒకటి బీటా క్షీణతకు లోనవుతుంది. దీని తరువాత, 3He యొక్క ఇంటర్మీడియట్ నిర్మాణం మరియు కలయికతో సహా ఇతర ప్రతిచర్యలు చివరికి స్థిరమైన 4Heని ఏర్పరుస్తాయి.

ఇంటర్మీడియట్ W బోసాన్ ద్వారా ప్రోటాన్, ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ యాంటీన్యూట్రినోగా న్యూట్రాన్ బీటా క్షయం యొక్క ఫేన్‌మాన్ రేఖాచిత్రం గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన వాటితో పాటు ప్రాథమిక కణాల మధ్య నాలుగు ప్రాథమిక భౌతిక పరస్పర చర్యలలో ఒకటి. దీని అత్యంత ప్రసిద్ధ అభివ్యక్తి బీటా క్షయం మరియు దానికి సంబంధించిన రేడియోధార్మికత. పరస్పర చర్య పేరు పెట్టబడింది బలహీనమైన,అణు కణాలను (న్యూక్లియోన్లు మరియు క్వార్క్‌లు) కలిపి ఉంచే క్షేత్రాల కంటే దానికి సంబంధించిన ఫీల్డ్ యొక్క బలం 10 13 తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఈ స్కేల్స్‌లో కూలంబ్ ఒకటి కంటే 10 10 తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ గురుత్వాకర్షణ శక్తి కంటే చాలా బలంగా ఉంటుంది. పరస్పర చర్య స్వల్ప శ్రేణిని కలిగి ఉంటుంది మరియు పరమాణు కేంద్రకం యొక్క పరిమాణం యొక్క క్రమంలో దూరం వద్ద మాత్రమే కనిపిస్తుంది.
బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క మొదటి సిద్ధాంతాన్ని 1930లో ఎన్రికో ఫెర్మి ప్రతిపాదించాడు. సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేస్తున్నప్పుడు, అతను ఆ సమయంలో న్యూట్రినో అనే కొత్త ప్రాథమిక కణం ఉనికి గురించి వోల్ఫ్‌గ్యాంగ్ పౌలీ యొక్క పరికల్పనను ఉపయోగించాడు.
బలహీనమైన పరస్పర చర్య అణు మరియు కణ భౌతిక శాస్త్రంలో ఆ ప్రక్రియలను వివరిస్తుంది, ఇవి బలమైన పరస్పర చర్య వల్ల కలిగే వేగవంతమైన ప్రక్రియలకు భిన్నంగా సాపేక్షంగా నెమ్మదిగా సంభవిస్తాయి. ఉదాహరణకు, న్యూట్రాన్ యొక్క సగం జీవితం సుమారు 16 నిమిషాలు. - అణు ప్రక్రియలతో పోలిస్తే శాశ్వతత్వం, ఇది 10 -23 సెకన్ల సమయం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది.
పోలిక కోసం, ఛార్జ్ చేయబడిన పియాన్లు? ± బలహీనమైన పరస్పర చర్య ద్వారా క్షయం మరియు జీవితకాలం 2.6033 ± 0.0005 x 10 -8 సె, అయితే తటస్థ పియాన్? 0 విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య ద్వారా రెండు గామా కిరణాలుగా క్షీణిస్తుంది మరియు 8.4 ± 0.6 x 10 -17 సె జీవితకాలం ఉంటుంది.
పరస్పర చర్య యొక్క మరొక లక్షణం ఒక పదార్ధంలోని కణాల యొక్క ఉచిత మార్గం. విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య ద్వారా సంకర్షణ చెందే కణాలు - చార్జ్డ్ పార్టికల్స్, గామా క్వాంటా - అనేక పదుల సెంటీమీటర్ల మందపాటి ఇనుప ప్లేట్ ద్వారా నిర్బంధించబడతాయి. అయితే బలహీనంగా సంకర్షణ చెందే న్యూట్రినో, ఎప్పుడూ ఢీకొనకుండా బిలియన్ కిలోమీటర్ల మందంతో లోహపు పొర గుండా వెళుతుంది.
బలహీనమైన పరస్పర చర్యలో న్యూట్రినోలతో సహా క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌లు ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, కణాల వాసన మారుతుంది, అనగా. వారి రకం. ఉదాహరణకు, న్యూట్రాన్ యొక్క క్షయం ఫలితంగా, దాని డి-క్వార్క్‌లలో ఒకటి యు-క్వార్క్‌గా మారుతుంది. న్యూట్రినోలు బలహీనమైన మరియు బలహీనమైన గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యల ద్వారా మాత్రమే ఇతర కణాలతో సంకర్షణ చెందుతాయి.
స్టాండర్డ్ మోడల్‌లో రూపొందించబడిన ఆధునిక భావనల ప్రకారం, బలహీనమైన పరస్పర చర్య 1982లో యాక్సిలరేటర్‌ల వద్ద కనుగొనబడిన గేజ్ W- మరియు Z-బోసాన్‌ల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. వాటి ద్రవ్యరాశి ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి 80 మరియు 90 రెట్లు ఎక్కువ. వర్చువల్ W-బోసాన్‌ల మార్పిడిని చార్జ్డ్ కరెంట్ అంటారు, Z-బోసాన్‌ల మార్పిడిని న్యూట్రల్ కరెంట్ అంటారు.
గేజ్ W- మరియు Z-బోసాన్‌లతో కూడిన సాధ్యమయ్యే ప్రక్రియలను వివరించే ఫేన్‌మాన్ రేఖాచిత్రాల శీర్షాలను మూడు రకాలుగా విభజించవచ్చు:

లెప్టాన్ W బోసాన్‌ను విప్రోమినైట్ చేయగలదు లేదా గ్రహించగలదు మరియు న్యూట్రినోగా మారుతుంది;
ఒక క్వార్క్ W బోసాన్‌ను విప్రోమినైట్ చేయగలదు లేదా గ్రహించగలదు మరియు దాని రుచిని మార్చగలదు, ఇతర క్వార్క్‌ల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్ అవుతుంది;
లెప్టాన్ లేదా క్వార్క్ Z-బోసాన్‌ను గ్రహించగలదు లేదా విప్రోమినైట్ చేయగలదు

బలహీనంగా సంకర్షణ చెందడానికి ఒక కణం యొక్క సామర్ధ్యం బలహీనమైన ఐసోస్పిన్ అని పిలువబడే క్వాంటం సంఖ్య ద్వారా వివరించబడింది. W మరియు Z బోసాన్‌లను మార్పిడి చేయగల కణాలకు సాధ్యమయ్యే ఐసోస్పిన్ విలువలు ± 1/2. బలహీనమైన పరస్పర చర్య ద్వారా ఈ కణాలు సంకర్షణ చెందుతాయి. సున్నా బలహీనమైన ఐసోస్పిన్‌తో ఉన్న కణాలు, దీని కోసం W మరియు Z బోసాన్‌ల మార్పిడి ప్రక్రియలు అసాధ్యం, బలహీనమైన పరస్పరవాదం ద్వారా సంకర్షణ చెందవు. బలహీనమైన ఐసోస్పిన్ ప్రాథమిక కణాల మధ్య ప్రతిచర్యలలో సంరక్షించబడుతుంది. దీని అర్థం ప్రతిచర్యలో పాల్గొనే అన్ని కణాల యొక్క మొత్తం బలహీనమైన ఐసోస్పిన్ మారదు, అయినప్పటికీ కణాల రకాలు మారవచ్చు.
బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క లక్షణం ఏమిటంటే ఇది సమానత్వాన్ని ఉల్లంఘిస్తుంది, ఎందుకంటే ఎడమచేతి చిరాలిటీ ఉన్న ఫెర్మియన్‌లు మరియు కుడిచేతి చిరాలిటీ ఉన్న ఫెర్మియన్‌ల యాంటీపార్టికల్‌లు మాత్రమే చార్జ్డ్ కరెంట్‌ల ద్వారా బలహీనంగా సంకర్షణ చెందగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో సమానత్వం లేని పరిరక్షణను యాంగ్ జెన్నింగ్ మరియు లి జెంగ్‌డావో కనుగొన్నారు, దీని కోసం వారు 1957లో భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నారు. సమానత్వం లేని పరిరక్షణకు కారణం ఆకస్మిక సమరూపత విచ్ఛిన్నంలో కనిపిస్తుంది. స్టాండర్డ్ మోడల్‌లో, సిమెట్రీ బ్రేకింగ్ అనేది హిగ్స్ బోసాన్ అనే ఊహాత్మక కణానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ప్రయోగాత్మకంగా ఇంకా కనుగొనబడని సాధారణ నమూనా యొక్క ఏకైక కణం ఇది.
బలహీనమైన పరస్పర చర్యతో, CP సమరూపత కూడా విచ్ఛిన్నమవుతుంది. ఈ ఉల్లంఘన 1964లో కాన్‌తో చేసిన ప్రయోగాలలో ప్రయోగాత్మకంగా కనుగొనబడింది. ఆవిష్కరణ రచయితలు, జేమ్స్ క్రోనిన్ మరియు వాల్ ఫిచ్, 1980లో నోబెల్ బహుమతిని పొందారు. CP సమరూపత ఉల్లంఘన అనేది పారిటీ ఉల్లంఘన కంటే చాలా తక్కువ తరచుగా జరుగుతుంది. CPT సమరూపత యొక్క పరిరక్షణ ప్రాథమిక భౌతిక సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది కాబట్టి - లోరెంజ్ పరివర్తనలు మరియు స్వల్ప-శ్రేణి పరస్పర చర్య, T- సమరూపతను విచ్ఛిన్నం చేసే అవకాశం, అనగా. సమయం దిశలో మార్పులకు సంబంధించి భౌతిక ప్రక్రియల మార్పులేనిది.

1969లో, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన అణు సంకర్షణ యొక్క ఏకీకృత సిద్ధాంతం నిర్మించబడింది, దీని ప్రకారం 100 GeV యొక్క శక్తుల వద్ద, ఇది 10 15 K ఉష్ణోగ్రతకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన ప్రక్రియల మధ్య వ్యత్యాసం అదృశ్యమవుతుంది. ఎలక్ట్రోవీక్ మరియు బలమైన అణు పరస్పర చర్య యొక్క ఏకీకృత సిద్ధాంతం యొక్క ప్రయోగాత్మక ధృవీకరణకు వంద బిలియన్ రెట్లు యాక్సిలరేటర్ శక్తిని పెంచడం అవసరం.
ఎలక్ట్రోవీక్ ఇంటరాక్షన్ సిద్ధాంతం SU(2) సమరూప సమూహంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
దాని చిన్న పరిమాణం మరియు తక్కువ వ్యవధి ఉన్నప్పటికీ, బలహీనమైన పరస్పర చర్య ప్రకృతిలో చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. బలహీనమైన పరస్పర చర్యను "ఆపివేయడం" సాధ్యమైతే, అప్పుడు సూర్యుడు బయటకు వెళ్లిపోతాడు, ఎందుకంటే ప్రోటాన్‌ను న్యూట్రాన్, పాజిట్రాన్ మరియు న్యూట్రినోగా మార్చే ప్రక్రియ ఫలితంగా 4 ప్రోటాన్లు 4 He, రెండుగా మారుతాయి. పాజిట్రాన్‌లు మరియు రెండు న్యూట్రినోలు అసాధ్యం. ఈ ప్రక్రియ సూర్యునికి మరియు చాలా నక్షత్రాలకు ప్రధాన శక్తి వనరుగా పనిచేస్తుంది (హైడ్రోజన్ చక్రం చూడండి). నక్షత్రాల పరిణామానికి బలహీనమైన సంకర్షణ ప్రక్రియలు ముఖ్యమైనవి, ఎందుకంటే అవి పల్సర్లు మొదలైన వాటితో సూపర్నోవా పేలుళ్లలో చాలా వేడి నక్షత్రాల శక్తిని కోల్పోతాయి. ప్రకృతిలో బలహీనమైన పరస్పర చర్య లేనట్లయితే, మ్యూయాన్‌లు, పై-మెసన్‌లు మరియు ఇతర కణాలు స్థిరంగా మరియు సాధారణ పదార్థంలో విస్తృతంగా ఉంటాయి. బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క అటువంటి ముఖ్యమైన పాత్ర బలమైన మరియు విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల యొక్క అనేక నిషేధాలకు కట్టుబడి ఉండకపోవడమే. ప్రత్యేకించి, బలహీనమైన పరస్పర చర్య చార్జ్డ్ లెప్టాన్‌లను న్యూట్రినోలుగా మారుస్తుంది మరియు ఒక ఫ్లేవర్‌లోని క్వార్క్‌లను మరొకటి క్వార్క్‌లుగా మారుస్తుంది.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య

బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క ఉనికిని గుర్తించే దిశగా భౌతికశాస్త్రం నెమ్మదిగా కదిలింది. బలహీనమైన శక్తి కణ క్షీణతకు బాధ్యత వహిస్తుంది; అందువలన దాని అభివ్యక్తి రేడియోధార్మికత యొక్క ఆవిష్కరణ మరియు బీటా క్షయం యొక్క అధ్యయనంతో ఎదుర్కొంది.

బీటా క్షయం చాలా విచిత్రమైన లక్షణాన్ని వెల్లడించింది. ఈ క్షయం భౌతిక శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక నియమాలలో ఒకటైన శక్తి పరిరక్షణ నియమాన్ని ఉల్లంఘించినట్లు అనిపించిందని పరిశోధనలు నిర్ధారించాయి. శక్తిలో కొంత భాగం ఎక్కడో కనుమరుగవుతున్నట్లు అనిపించింది. శక్తి పరిరక్షణ నియమాన్ని "సేవ్" చేయడానికి, W. పౌలి బీటా క్షయం సమయంలో, ఎలక్ట్రాన్‌తో పాటు మరొక కణం బయటకు వెళ్లి, దానితో తప్పిపోయిన శక్తిని తీసుకుంటుందని సూచించారు. ఇది తటస్థంగా ఉంటుంది మరియు అసాధారణంగా అధిక చొచ్చుకుపోయే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా ఇది గమనించబడలేదు. E. ఫెర్మీ అదృశ్య కణాన్ని "న్యూట్రినో" అని పిలిచారు.

కానీ న్యూట్రినోలను అంచనా వేయడం అనేది సమస్య యొక్క ప్రారంభం, దాని సూత్రీకరణ మాత్రమే. న్యూట్రినోల స్వభావాన్ని వివరించడం అవసరం, కానీ ఇక్కడ చాలా రహస్యం ఉంది. వాస్తవం ఏమిటంటే ఎలక్ట్రాన్లు మరియు న్యూట్రినోలు అస్థిర కేంద్రకాల ద్వారా విడుదలయ్యాయి. కానీ న్యూక్లియైల లోపల అలాంటి కణాలు లేవని తిరస్కరించలేని విధంగా నిరూపించబడింది. వాటి సంభవం గురించి, ఎలక్ట్రాన్లు మరియు న్యూట్రినోలు న్యూక్లియస్‌లో "రెడీమేడ్ రూపంలో" లేవని, కానీ రేడియోధార్మిక కేంద్రకం యొక్క శక్తి నుండి ఏదో ఒకవిధంగా ఏర్పడతాయని సూచించబడింది. న్యూక్లియస్‌లో చేర్చబడిన న్యూట్రాన్‌లు కొన్ని నిమిషాల తర్వాత ప్రోటాన్, ఎలక్ట్రాన్ మరియు న్యూట్రినోగా క్షీణించాయని, వాటి స్వంత పరికరాలకు వదిలివేయబడిందని తదుపరి పరిశోధనలో తేలింది. ఒక కణానికి బదులుగా, మూడు కొత్తవి కనిపిస్తాయి. విశ్లేషణ తెలిసిన శక్తులు అటువంటి విచ్ఛిన్నానికి కారణం కాలేవని నిర్ధారణకు దారితీసింది. ఇది స్పష్టంగా తెలియని ఇతర శక్తి ద్వారా సృష్టించబడింది. ఈ శక్తి కొంత బలహీనమైన పరస్పర చర్యకు అనుగుణంగా ఉంటుందని పరిశోధనలో తేలింది.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య మినహా అన్ని పరస్పర చర్యల కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అది ఉన్న వ్యవస్థలలో, దాని ప్రభావాలు విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన పరస్పర చర్యల ద్వారా కప్పివేయబడతాయి. అదనంగా, బలహీనమైన పరస్పర చర్య చాలా తక్కువ దూరాలకు వ్యాపిస్తుంది. బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క వ్యాసార్థం చాలా చిన్నది. బలహీనమైన సంకర్షణ మూలం నుండి 10-16 సెం.మీ కంటే ఎక్కువ దూరంలో ఆగిపోతుంది మరియు అందువల్ల అది స్థూల వస్తువులను ప్రభావితం చేయదు, కానీ మైక్రోకోజమ్, సబ్‌టామిక్ కణాలకు పరిమితం చేయబడింది. అనేక అస్థిర సబ్‌న్యూక్లియర్ కణాల యొక్క హిమపాతం వంటి ఆవిష్కరణ ప్రారంభమైనప్పుడు, వాటిలో ఎక్కువ భాగం బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో పాల్గొంటున్నట్లు కనుగొనబడింది.

బలమైన పరస్పర చర్య

ప్రాథమిక పరస్పర చర్యల శ్రేణిలో చివరిది బలమైన పరస్పర చర్య, ఇది అపారమైన శక్తికి మూలం. బలమైన పరస్పర చర్య ద్వారా విడుదలయ్యే శక్తికి అత్యంత సాధారణ ఉదాహరణ సూర్యుడు. సూర్యుడు మరియు నక్షత్రాల లోతులలో, థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్యలు నిరంతరం జరుగుతాయి, ఇది బలమైన పరస్పర చర్యల వల్ల సంభవిస్తుంది. కానీ మనిషి బలమైన పరస్పర చర్యలను విడుదల చేయడం కూడా నేర్చుకున్నాడు: హైడ్రోజన్ బాంబు సృష్టించబడింది, నియంత్రిత థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్యల కోసం సాంకేతికతలు రూపొందించబడ్డాయి మరియు మెరుగుపరచబడ్డాయి.

పరమాణు కేంద్రకం యొక్క నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేసేటప్పుడు భౌతిక శాస్త్రం బలమైన పరస్పర చర్య యొక్క ఆలోచనకు వచ్చింది. ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ వికర్షణ ప్రభావంతో వాటిని దూరంగా ఎగిరిపోకుండా నిరోధించే న్యూక్లియస్‌లో ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన ప్రోటాన్‌లను కొంత శక్తి తప్పనిసరిగా పట్టుకోవాలి. దీన్ని అందించడానికి గురుత్వాకర్షణ చాలా బలహీనంగా ఉంది; సహజంగానే, ఒక రకమైన పరస్పర చర్య అవసరం, అంతేకాకుండా, విద్యుదయస్కాంతం కంటే బలంగా ఉంటుంది. ఇది తరువాత కనుగొనబడింది. బలమైన పరస్పర చర్య దాని పరిమాణంలో అన్ని ఇతర ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలను గణనీయంగా మించిపోయినప్పటికీ, అది కేంద్రకం వెలుపల అనుభూతి చెందదని తేలింది. బలహీనమైన పరస్పర చర్య విషయంలో వలె, కొత్త శక్తి యొక్క చర్య యొక్క వ్యాసార్థం చాలా చిన్నదిగా మారింది: బలమైన పరస్పర చర్య కేంద్రకం యొక్క పరిమాణం ద్వారా నిర్ణయించబడిన దూరం వద్ద వ్యక్తమవుతుంది, అనగా. దాదాపు 10-13 సెం.మీ.. అదనంగా, అన్ని కణాలు బలమైన పరస్పర చర్యను అనుభవించవని తేలింది. అందువలన, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు దానిని అనుభవిస్తాయి, కానీ ఎలక్ట్రాన్లు, న్యూట్రినోలు మరియు ఫోటాన్లు దీనికి లోబడి ఉండవు. సాధారణంగా భారీ కణాలు మాత్రమే బలమైన పరస్పర చర్యలలో పాల్గొంటాయి. ఇది కేంద్రకాలు ఏర్పడటానికి మరియు ప్రాథమిక కణాల యొక్క అనేక పరస్పర చర్యలకు బాధ్యత వహిస్తుంది.

బలమైన పరస్పర చర్య యొక్క స్వభావం యొక్క సైద్ధాంతిక వివరణను అభివృద్ధి చేయడం కష్టం. 60వ దశకం ప్రారంభంలో క్వార్క్ మోడల్‌ను ప్రతిపాదించినప్పుడు మాత్రమే పురోగతి కనిపించింది. ఈ సిద్ధాంతంలో, న్యూట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు ప్రాథమిక కణాలుగా పరిగణించబడవు, కానీ క్వార్క్‌ల నుండి నిర్మించిన మిశ్రమ వ్యవస్థలుగా పరిగణించబడతాయి.

అందువల్ల, ప్రాథమిక భౌతిక పరస్పర చర్యలలో దీర్ఘ-శ్రేణి మరియు స్వల్ప-శ్రేణి శక్తుల మధ్య వ్యత్యాసం స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. ఒక వైపు, అపరిమిత వ్యాసార్థం (గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంతత్వం), మరియు మరోవైపు, చిన్న వ్యాసార్థం (బలమైన మరియు బలహీనమైన) పరస్పర చర్యలు. భౌతిక ప్రక్రియల ప్రపంచం ఈ రెండు ధ్రువణాల సరిహద్దుల్లో విశదపరుస్తుంది మరియు మైక్రోవరల్డ్‌లో అతి చిన్న మరియు అతి పెద్ద - స్వల్ప-శ్రేణి చర్య మరియు విశ్వం అంతటా సుదూర చర్య యొక్క ఐక్యత యొక్క స్వరూపం.

బలహీనమైన శక్తి, లేదా బలహీనమైన అణుశక్తి, ప్రకృతిలోని నాలుగు ప్రాథమిక శక్తులలో ఒకటి. ఇది న్యూక్లియస్ యొక్క బీటా క్షీణతకు బాధ్యత వహిస్తుంది. అణు భౌతిక శాస్త్రానికి (బలమైన మరియు విద్యుదయస్కాంత) ముఖ్యమైన ఇతర రెండు పరస్పర చర్యలు చాలా ఎక్కువ తీవ్రతతో వర్గీకరించబడినందున, ఈ పరస్పర చర్య బలహీనంగా పిలువబడుతుంది. అయినప్పటికీ, ఇది ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలలో నాల్గవది, గురుత్వాకర్షణ కంటే చాలా బలంగా ఉంది. ఈ పరస్పర చర్య ప్రాథమిక కణాల క్షీణతలో ప్రయోగాత్మకంగా గమనించిన ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలలో బలహీనమైనది, ఇక్కడ క్వాంటం ప్రభావాలు ప్రాథమికంగా ముఖ్యమైనవి. గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య యొక్క క్వాంటం వ్యక్తీకరణలు ఎప్పుడూ గమనించబడలేదు. బలహీనమైన పరస్పర చర్య క్రింది నియమాన్ని ఉపయోగించి వేరు చేయబడుతుంది: న్యూట్రినో (లేదా యాంటీన్యూట్రినో) అని పిలువబడే ఒక ప్రాథమిక కణం పరస్పర ప్రక్రియలో పాల్గొంటే, ఈ పరస్పర చర్య బలహీనంగా ఉంటుంది.

బలహీనమైన పరస్పర చర్యకు ఒక సాధారణ ఉదాహరణ న్యూట్రాన్ యొక్క బీటా క్షయం

ఇక్కడ n ఒక న్యూట్రాన్, p ఒక ప్రోటాన్, e- ఒక ఎలక్ట్రాన్, e ఒక ఎలక్ట్రాన్ యాంటీన్యూట్రినో.

ఏది ఏమైనప్పటికీ, బలహీనమైన పరస్పర చర్య ఏదైనా న్యూట్రినో లేదా యాంటిన్యూట్రినోతో కలిసి ఉండాలని పైన పేర్కొన్న నియమం అస్సలు అర్థం కాదని గుర్తుంచుకోవాలి. పెద్ద సంఖ్యలో న్యూట్రినోలెస్ క్షీణత సంభవిస్తుందని తెలిసింది. ఉదాహరణగా, లాంబ్డా హైపెరాన్ ఒక p ప్రోటాన్ మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన పియాన్‌గా క్షీణించే ప్రక్రియను మనం గమనించవచ్చు. ఆధునిక భావనల ప్రకారం, న్యూట్రాన్ మరియు ప్రోటాన్ నిజంగా ప్రాథమిక కణాలు కాదు, కానీ క్వార్క్స్ అని పిలువబడే ప్రాథమిక కణాలను కలిగి ఉంటాయి.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క తీవ్రత ఫెర్మి కప్లింగ్ స్థిరమైన GF ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. GF స్థిరాంకం డైమెన్షనల్. పరిమాణం లేని పరిమాణాన్ని ఏర్పరచడానికి, కొంత రిఫరెన్స్ ద్రవ్యరాశిని ఉపయోగించడం అవసరం, ఉదాహరణకు ప్రోటాన్ మాస్ mp. అప్పుడు డైమెన్షన్‌లెస్ కప్లింగ్ స్థిరాంకం ఉంటుంది

గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య కంటే బలహీనమైన పరస్పర చర్య చాలా తీవ్రంగా ఉన్నట్లు చూడవచ్చు.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య, గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య వలె కాకుండా, స్వల్ప-శ్రేణి. దీని అర్థం కణాలు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉంటేనే కణాల మధ్య బలహీనమైన శక్తి అమలులోకి వస్తుంది. కణాల మధ్య దూరం పరస్పర చర్య యొక్క లక్షణ వ్యాసార్థం అని పిలువబడే ఒక నిర్దిష్ట విలువను మించి ఉంటే, బలహీనమైన పరస్పర చర్య స్వయంగా కనిపించదు. బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క లక్షణ వ్యాసార్థం సుమారు 10-15 సెం.మీ అని ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది, అనగా బలహీనమైన పరస్పర చర్య పరమాణు కేంద్రకం యొక్క పరిమాణం కంటే తక్కువ దూరంలో కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. బలహీనమైన పరస్పర చర్య గణనీయంగా కేంద్రకంలో కేంద్రీకృతమై ఉన్నప్పటికీ, ఇది నిర్దిష్ట స్థూల ఆవిర్భావాలను కలిగి ఉంటుంది. అదనంగా, బలహీనమైన పరస్పర చర్య నక్షత్రాలలో శక్తి విడుదల యొక్క యంత్రాంగానికి బాధ్యత వహించే థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్యలు అని పిలవబడే ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క అత్యంత అద్భుతమైన ఆస్తి ప్రక్రియల ఉనికి, దీనిలో అద్దం అసమానత వ్యక్తమవుతుంది. మొదటి చూపులో, ఎడమ మరియు కుడి భావనల మధ్య వ్యత్యాసం ఏకపక్షంగా ఉందని స్పష్టంగా అనిపిస్తుంది. నిజానికి, గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన సంకర్షణ ప్రక్రియలు ప్రాదేశిక విలోమానికి సంబంధించి మారవు, ఇది అద్దం ప్రతిబింబాన్ని నిర్వహిస్తుంది. అటువంటి ప్రక్రియలలో ప్రాదేశిక సమానత్వం P సంరక్షించబడుతుందని చెప్పబడింది.అయితే, బలహీనమైన ప్రక్రియలు ప్రాదేశిక సమానత్వాన్ని పరిరక్షించకుండా కొనసాగవచ్చని ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది మరియు అందువల్ల, ఎడమ మరియు కుడి మధ్య వ్యత్యాసాన్ని గ్రహించినట్లు అనిపిస్తుంది. ప్రస్తుతం, బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో సమానత్వం లేని పరిరక్షణ అనేది సార్వత్రిక స్వభావం అని బలమైన ప్రయోగాత్మక ఆధారాలు ఉన్నాయి; ఇది ప్రాథమిక కణాల క్షీణతలో మాత్రమే కాకుండా, అణు మరియు పరమాణు దృగ్విషయాలలో కూడా వ్యక్తమవుతుంది. అద్దం అసమానత అనేది అత్యంత ప్రాథమిక స్థాయిలో ప్రకృతి యొక్క ఆస్తి అని గుర్తించాలి.


ఇతర వ్యాసాలు:

రాష్ట్రాలు
1932లో, ప్రోటాన్-న్యూట్రాన్ ఇవానెంకో-హైసెన్‌బర్గ్ మోడల్ ప్రతిపాదించబడింది. ఒకే ఛార్జ్ మరియు వివిధ ద్రవ్యరాశి కలిగిన కేంద్రకాలను ఐసోటోప్‌లు అంటారు. 75% 25% సహజ క్లోరిన్. ఒకే ద్రవ్యరాశి సంఖ్యలు కలిగిన న్యూక్లియైలు, కానీ వేర్వేరు ఛార్జీలు...

DNA యొక్క రసాయన కూర్పు మరియు భౌతిక రసాయన లక్షణాలు
DNA అనేది పాలీబాసిక్ బలమైన ఆమ్లాలు, వీటిలో ఆల్కలీన్ లవణాలు నీటిలో చాలా జిగట పారదర్శక ఘర్షణ ద్రావణాలను ఏర్పరుస్తాయి, ఇవి 0.25% కంటే ఎక్కువ సాంద్రతలలో ఘనీభవిస్తాయి. DNA పరిష్కారాలు అసాధారణ (నిర్మాణ) స్నిగ్ధత ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి...

రెండు-దశల లోతైన సెమీ-ఫ్లో ప్రక్రియ
మొదటి కిణ్వ ప్రక్రియలో, బ్యాక్టీరియా గుణించాలి. మొదటి కిణ్వ ప్రక్రియ నుండి కొన్ని విషయాలు రెండవదానికి పంప్ చేయబడతాయి, ఇక్కడ కిణ్వ ప్రక్రియ పూర్తవుతుంది. తాజా వోర్ట్ మొదటి కిణ్వ ప్రక్రియకు జోడించబడుతుంది మరియు రెండవది పూర్తిగా పోస్తారు. కవి...

బలహీనమైన పరస్పర చర్య.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క ఉనికిని గుర్తించే దిశగా భౌతికశాస్త్రం నెమ్మదిగా కదిలింది. బలహీనమైన పరస్పర చర్య కణ క్షీణతకు కారణమవుతుంది. అందువల్ల, రేడియోధార్మికత యొక్క ఆవిష్కరణ మరియు బీటా క్షయం అధ్యయనం సమయంలో దాని అభివ్యక్తి ఎదురైంది (చూడండి 8.1.5).

బీటా క్షయం చాలా విచిత్రమైన లక్షణాన్ని వెల్లడించింది. ఈ క్షీణతలో శక్తి పరిరక్షణ చట్టం ఉల్లంఘించబడిందని అనిపించింది, ఆ శక్తిలో కొంత భాగం ఎక్కడో అదృశ్యమైంది. శక్తి పరిరక్షణ నియమాన్ని "సేవ్" చేయడానికి, W. పౌలి బీటా క్షయం సమయంలో, ఎలక్ట్రాన్‌తో పాటు మరొక కణం బయటకు వెళ్లి, దానితో తప్పిపోయిన శక్తిని తీసుకుంటుందని సూచించారు. ఇది తటస్థంగా ఉంటుంది మరియు అసాధారణంగా అధిక చొచ్చుకుపోయే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా ఇది గమనించబడలేదు. E. ఫెర్మీ అదృశ్య కణాన్ని "న్యూట్రినో" అని పిలిచారు.

కానీ న్యూట్రినోలను అంచనా వేయడం అనేది సమస్య యొక్క ప్రారంభం, దాని సూత్రీకరణ మాత్రమే. న్యూట్రినోల స్వభావాన్ని వివరించడం అవసరం; ఇక్కడ చాలా రహస్యాలు ఉన్నాయి. వాస్తవం ఏమిటంటే, అస్థిర కేంద్రకాల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్లు మరియు న్యూట్రినోలు విడుదలయ్యాయి, అయితే కేంద్రకాల లోపల అలాంటి కణాలు లేవని తెలిసింది. అవి ఎలా పుట్టుకొచ్చాయి? న్యూక్లియస్‌లో చేర్చబడిన న్యూట్రాన్‌లు కొన్ని నిమిషాల తర్వాత ప్రోటాన్, ఎలక్ట్రాన్ మరియు న్యూట్రినోగా క్షీణించాయని వారి స్వంత పరికరాలకు వదిలివేయబడిందని తేలింది. ఏ శక్తులు అటువంటి విచ్ఛిన్నానికి కారణమవుతాయి? తెలిసిన శక్తులు అటువంటి విచ్ఛిన్నానికి కారణం కాదని విశ్లేషణ చూపించింది. ఇది కొన్ని "బలహీనమైన పరస్పర చర్య"కి అనుగుణంగా ఉండే కొన్ని ఇతర తెలియని శక్తి ద్వారా స్పష్టంగా సృష్టించబడింది.

గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య మినహా అన్ని పరస్పర చర్యల కంటే బలహీనమైన పరస్పర చర్య పరిమాణంలో చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. అది ఉన్న చోట, దాని ప్రభావాలు విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన పరస్పర చర్యల ద్వారా కప్పివేయబడతాయి. అదనంగా, బలహీనమైన పరస్పర చర్య చాలా చిన్న దూరాలకు విస్తరించింది. బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క వ్యాసార్థం చాలా చిన్నది (10-16 సెం.మీ.). అందువల్ల, ఇది మాక్రోస్కోపిక్‌ను మాత్రమే కాకుండా, పరమాణు వస్తువులను కూడా ప్రభావితం చేయదు మరియు సబ్‌టామిక్ కణాలకు పరిమితం చేయబడింది. అదనంగా, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన పరస్పర చర్యలతో పోలిస్తే, బలహీనమైన పరస్పర చర్య చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది.

అనేక అస్థిర సబ్‌న్యూక్లియర్ కణాల యొక్క హిమపాతం వంటి ఆవిష్కరణ ప్రారంభమైనప్పుడు, వాటిలో ఎక్కువ భాగం బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో పాల్గొంటున్నట్లు కనుగొనబడింది. బలహీనమైన పరస్పర చర్య ప్రకృతిలో చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఇది సూర్యుడు మరియు నక్షత్రాలలో థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్యలలో అంతర్భాగం, ఇది పల్సర్ల సంశ్లేషణ, సూపర్నోవా పేలుళ్లు, నక్షత్రాలలో రసాయన మూలకాల సంశ్లేషణ మొదలైనవాటిని అందిస్తుంది.