有没有可能强弱相互作用也可以产生波?

如题所述

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)。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

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(Robert Marshak)与乔治·苏达尚(George Sudarshan),及稍后理查德·费曼与默里·盖尔曼,提出了弱相互作用的V−A(矢量V减轴矢量A或左手性)拉格朗日量。在这套理论中,弱相互作用只作用于左手粒子(或右手反粒子)。由于左手粒子的镜像反射是右手粒子,所以这解释了宇称的最大破坏。有趣的是,由于V−A开发时还未有发现Z玻色子,所以理论并没有包括进入中性流相互作用的右手场。然而,该理论允许复合对称CP守恒。CP由两部份组成,宇称P(左右互换)及电荷共轭C(把粒子换成反粒子)。1964年的一个发现完全出乎物理学家的意料,詹姆斯·克罗宁与瓦尔·菲奇以K介子衰变,为弱相用作用下CP对称破缺提供了明确的证据,二人因此获得1980年的诺贝尔物理学奖。小林诚与益川敏英于1972年指出,弱相互作用的CP破坏,需要两代以上的粒子,因此这项发现实际上预测了第三代粒子的存在,而这个预测在2008年为他们带来了半个诺贝尔物理学奖。跟宇称不守恒不一样,CP破坏的发生概率并不高,但是它仍是解答宇宙间物质反物质失衡的一大关键;它因此成了安德烈·萨哈罗夫的重子产生过程三条件之一。

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[24]。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。

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第1个回答  2017-11-23

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(Robert Marshak)与乔治·苏达尚(George Sudarshan),及稍后理查德·费曼与默里·盖尔曼,提出了弱相互作用的V−A(矢量V减轴矢量A或左手性)拉格朗日量。在这套理论中,弱相互作用只作用于左手粒子(或右手反粒子)。由于左手粒子的镜像反射是右手粒子,所以这解释了宇称的最大破坏。

有趣的是,由于V−A开发时还未有发现Z玻色子,所以理论并没有包括进入中性流相互作用的右手场。然而,该理论允许复合对称CP守恒。CP由两部份组成,宇称P(左右互换)及电荷共轭C(把粒子换成反粒子)。1964年的一个发现完全出乎物理学家的意料,詹姆斯·克罗宁与瓦尔·菲奇以K介子衰变,为弱相用作用下CP对称破缺提供了明确的证据,二人因此获得1980年的诺贝尔物理学奖。小林诚与益川敏英于1972年指出,弱相互作用的CP破坏,需要两代以上的粒子,因此这项发现实际上预测了第三代粒子的存在,而这个预测在2008年为他们带来了半个诺贝尔物理学奖。跟宇称不守恒不一样,CP破坏的发生概率并不高,但是它仍是解答宇宙间物质反物质失衡的一大关键;它因此成了安德烈·萨哈罗夫的重子产生过程三条件之一。

第2个回答  2017-11-23

弱相互作用有如下的数项特点:

由于弱相互作用载体粒子(W及Z玻色子)质量很大(约 90 GeV/c),所以他们的寿命很短:平均寿命约为 3 × 10秒。弱相互作用的耦合常数(相互作用强度的一个指标)介乎10与10之间,而相比下,强相互作用的耦合常数约为1,故就强度而言,弱相互作用是弱的。弱相用作用的作用距离很短(约为10–10m)。在大约10米的距离下,弱相互作用的强度与电磁大约一致;但在大约3×10米的距离下,弱相互作用比电磁弱一万倍。在标准模型中,弱相互作用会影响所有费米子,还有希格斯玻色子;弱相互作用是除引力相互作用外唯一一种对中微子有效的相互作用。弱相互作用并不产生束缚态(它也不需要束缚能)--引力在天文距离下这样做,电磁力在原子距离下这样做,而强核力则在原子核中这样做。弱衰变:β衰变-内部结构模型图它最明显的过程是由第一项特点所造成的:味变。比方说,一个中子比一个质子(中子的核子拍档)重,但它不能在没有变味(种类)的情况下衰变成质子,它两个"下夸克"中的一个需要变成"上夸克"。

由于强相互作用和电磁相互作用都不允许味变,所以它一定要用弱相互作用;没有弱相互作用的话:夸克的特性,如奇异及魅(与同名的夸克相关),会在所有相互作用下守恒。因为弱衰变的关系,所以所有介子都不稳定。在β衰变这个过程下,中子里面的"下夸克",会发射出一个虚W−玻色子,它随即衰变成一电子及一反电中微子。由于玻色子的大质量,所以弱衰变相对于强或电磁衰变,可能性是比较低的,因此发生得比较慢。例如,一个中性π介子在通过电磁衰变时,寿命约为10秒;而一个带电π介子的通过弱核力衰变时,寿命约为10秒,是前者的一亿倍。相比下,一个自由中子(通过弱相互作用衰变)的寿命约为15分钟。弱同位旋(T3)是所有粒子的一种性质(量子数),决定粒子在弱相互作用下该如何反应。对于弱相互作用来说,弱同位旋的作用跟电磁中的电荷一样,也跟强相互作用中的色荷一样。其他基本粒子的弱同位旋为±⁄2。例如,上型夸克(上、魅及顶)的T3 = +⁄2,它们总是会变换成下型夸克(下、奇及底),而它们的T3 = −⁄2,反之亦然。另一方面,夸克在弱衰变后,T3永远跟衰变前不一样。就像电荷一样,弱同位旋的两种不同值,大小一样,正负相反。

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第3个回答  2019-05-06
波是一种势能传播时的一种表现。相互作用尊守牛顿老先生的定律,大小相等,方向相反。如果相互作用时产生了一些特性的改变,自然影响空间的一些状态使其改变,至于其对于空间是否是靠波来影响,就不得而知了。
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