تآثر فيرمي

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(بالتحويل من تفاعل فيرمي)
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

تآثر فيرمي في الفيزياء النووية , وفيزياء الجسيمات (بالإنجليزية: Fermi's interaction) هو تفسير قديم للقوة نووية ضعيفة اقترحه إنريكو فيرمي ، وطبقا لافتراض فيرمي أن أربعة من الفرميونات تتآثر سويا مباشرة عند نقطة. [1]

وعلى سبيل المثال : كان هذا التآثر يحاول تفسير اضمحلال بيتا الذي يحدث للنيوترون عن طريق اشتباك أو ارتباط نيوترون (متكون من 2 كوارك سفلي و 1 كوارك علوي) مع إلكترون ونقيض نيوترينو وبروتون (2 كوارك علوي و 1 كوارك سفلي). وكان من المفروض أن يفسر هذا النوع من التآثر تحلل الميون عن طريق ترابط بين الميون وو نقيض نيوترينو إلكتروني ونقيض نيوترينون ميوني وإلكترون. وقد قدم فيرمي هذا الاقتراح بهذا النوع من الترابط أو الاشتباك بين الجسيمات كمحاولة لتفسير اضمحلال بيتا عام 1933. [2]

ويوصف هذا التآثر تفرعات لمخطط فاينمان وصفا جيدا ولكن مخططات فاينمان المحتوية على دورات لا يمكن حسابها بدقة حيث أن تآثر فيرمي لا يقبل إعادة التوحيد (اعتبار المواد الداخلة في التآثر 1 والمواد الخارجة من التآثر 1). وكان الحل يتطلب استبدال تآثر الأربعة فرميونات بنظرية كاملة (انظر تكملة يو في UV completion) - وهي تتضمن تبادل لبوزون W أو بوزون Z boson كما هو مفسر في نظرية القوة النووية الضعيفة ، ومن الممكن إعادة توحيد نظرية القوة النووية الضعيفة.

وقبل نضوج نظرية القوة النووية الضعيفة ونظرية النموذج العياري استطاع جورج سودارشان وروبرت مارشاك وأيضا بعمل مستقل لريشارد فانمان وموري جيل-مان تعيين الموتر الهيكلي المضبوط لتآثر الأربعة فرميونات .

ثابت فيرمي[عدل]

ويحدد ثابت الترابط GF لفيرمي شدة التآثر بين الفرميونات.وقامت التجربة بتعيين ثابت فيرمي بدقة وتوصلت إلى تعيين متوسط عمر الميون ، وهو يتناسب تناسبا عكسيا مع مربع الثابت GF. [3] وصياغته طبقا للاصطلاحات الحديثة كالآتي:[2]


\frac{G_{\rm F}}{(\hbar c)^3}=\frac{\sqrt{2}}{8}\frac{g^{2}}{m_{\rm W}^{2}}=1.16637(1)\times10^{-5} \; \textrm{GeV}^{-2} \

حيث:

g ثابت الترابط للقوة نووية ضعيفة،
mW كتلة بوزون W ، وهو وسيط التحلل في تحلل النيوترون.

\hbar \ ثابت بلانك المخفض
c سرعة الضوء في الفراغ
GeV وحدة طاقة = جيجا إلكترون فولت

أنظر أيضا ً[عدل]

المراجع[عدل]

  1. ^ Feynman، R.P. (1962). Theory of Fundamental Processes. W.A. Benjamin.  Chapters 6&7
  2. ^ أ ب Griffiths، David (2009). Introduction to Elementary Particles. صفحات 314–315. ISBN 978-3-527-40601-2. 
  3. ^ D. Chitwood et al., Phys.Rev.Lett. 99 (2007) 032001
Science.jpg هذه بذرة مقالة عن الفيزياء تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.