قوة نووية ضعيفة

القوة النووية الضعيفة أو القوة الضعيفة أو التآثر الضعيف هي واحدةٌ من القوى الأساسية الأربعة الموجودة في الطبيعة حسب فيزياء الجسيمات، إلى جانب ثلاث قوى أخرى هي التآثر القوي، والتآثر الكهرومغناطيسي، والجاذبية. تُعد القوة النووية الضعيفة القوّة المسؤولة عن الاضمحلال الإشعاعي والانشطار النووي للجسيمات دون الذرية، وتُسمّى نظرية القوة النووية الضعيفة في بعض الأحيان باسم الديناميكا النكهية الكمية قياساً على مُصطلحي ديناميكا لونية كمية وكهروديناميكا كمية، لكنّ هذا المُصطلح نادر الاستخدام عملياً.

نظرية النموذج العياري
النموذج العياري

تنتج القوة النووية الضعيفة عن انبعاثات أو امتصاصات بوزونات دبليو وزد طبقاً للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، وتتآثر جميع الفرميونات المعروفة تآثراً ضعيفاً. والفرميونات هي جُسيمات تملك خاصية اللف المغزلي بعدد كم مغزلي قيمته نصف عدد صحيح. يُمكن أن يكون الفرميون جُسيماً أولياً مثل الإلكترون، ويُمكن أن يكون جُسيماً مُركباً مثل البروتون. وبما أنّ كتلة بوزونات دبليو وزد أكبر بكثير من كتلة البروتونات والنيوترونات، فإنّ هذا يخلق مدى قصيراً للقوة النووية الضعيفة. وتعود سبب تسمية هذا التآثر بالضعيف إلى أنّ شدة مجاله على مدى مسافة مُعينة تكون أقل حجماً من تلك التي يصنعها التآثر القوي والتآثر الكهرومغناطيسي.

انقسمت قوة التآثر الكهروضعيف إلى قوتي التآثر الكهرومغناطيسي والقوة النووية الضعيفة خلال حقبة الكوارك. يظهر أثر القوة النووية الضعيفة في الطبيعة في ظاهرة الاضمحلال التي تُصيب مُعظم الفرميونات مع مرور الوقت، ومن الأمثلة المُهمة على ذلك اضمحلال بيتا، وكذلك إنتاج الديوتريوم ومن ثمّ الهيليوم من ذرة الهيدروجين ممّا يؤدي إلى حدوث الاندماجات النووية في الشمس. يُمكنّنا هذا الاضمحلال من التأريخ بالكربون المشع، حيث أنّ النظير كربون-14 يضمحلّ بوساطة القوة النووية الضعيفة إلى النظير نيتروجين-14.

توجد الكواركات - التي تُشكّل الجُسيمات المُركبة مثل البروتونات والنيوترونات - على شكل ست "نكهات": علوي، وسفلي، وغريب، وساحر، وقمّي، وقعري، وتُعطي هذه الجسيمات خواصها المُميّزة. تتفرد القوة النووية الضعيفة من حيث أنها تسمح للكواركات في تغيير نكهاتها من نكهة إلى أخرى، فمثلاً يتحول كوارك سفلي إلى آخر علوي أثناء اضمحلال بيتا ليُصبح بذلك النيوترون بروتوناً. وبالإضافة إلى ذلك فإنّ القوة النووية الضعيفة هي القوة الوحيدة بين القوى الأساسية التي تخرق التكافؤ وكذلك الوحيدة التي تستطيع خرق تناظر الشحنة السوية.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.