interazioni deboli
interazioni deboli
Interazioni fondamentali responsabili della radioattività beta dei nuclei e delle reazioni nucleari che producono l’enorme energia irradiata dal sole e dalle stelle in generale. Così pure alle interazioni deboli sono dovuti i decadimenti del neutrone, dei pioni carichi e delle particelle adroniche più leggere dotate di stranezza, charm e beauty (numeri quantici di sapore), le disintegrazioni del quark top (osservato per la prima volta al TeVatrone del Fermilab nel 1995) e dei leptoni carichi pesanti (il muone μ- e il tauone τ-). In effetti sono dovuti alle interazioni deboli da corrente carica tutti i vertici conosciuti di interazione basilari con cambiamento di sapore. Di conseguenza, l’adrone più leggero che contiene un certo quark pesante (per esempio il charm c), oppure un leptone pesante come il tau, possono solo decadere cambiando il loro specifico sapore, e quindi solo attraverso le interazioni deboli. Inoltre tutte le interazioni osservate dei neutrini sono dovute alle interazioni deboli. Le interazioni deboli debbono il loro nome al fatto che la loro intensità, a bassa energia, è molto minore che per le interazioni forti ed elettromagnetiche. Questa piccola intensità è dovuta in realtà al fatto che i mediatori delle interazioni deboli sono i W± (correnti cariche) e la Z0 (corrente neutra) i quali sono molto pesanti (mW=80.398±0.025 GeV/c2; mZ=91.1875±0.0021 GeV/c2). A energie comparabili o maggiori rispetto alle masse di questi bosoni intermedi l’intensità delle interazioni deboli è in realtà simile a quella delle interazioni elettromagnetiche. Le interazioni deboli, oltre a poter cambiare il sapore, non conservano la parità e la coniugazione di carica. Le interazioni deboli sono state scoperte negli anni Trenta con l’osservazione del decadimento beta. La prima teoria delle interazioni deboli fu sviluppata da Enrico Fermi nel 1934 e la teoria moderna delle interazioni deboli contiene molti degli elementi già allora presenti. Oggi le interazioni deboli sono descritte dalla teoria elettrodebole di Glashow, Weinberg e Salam che contiene l’elettromagnetismo e le interazioni deboli in un unico quadro teorico ovvero una teoria di gauge spontaneamente rotta basata sulla simmetria SU(2)×U(1).
→ Interazioni fondamentali; Supersimmetria; Universo