弱相互作用

　　自然界的四種基本相互作用之一，按照相互作用的強度排列它在強相互作用和電磁相互作用之後而居於第三位，簡稱為弱作用。

　　最早觀察到的弱作用現象是原子核的β衰變。後來又觀察到介子、重子和輕子通過弱作用的衰變和中微子散射等弱作用過程。弱作用的力程在四種作用中是最短的，在低能過程中可以近似地看作是參與弱作用過程的粒子在同一點的作用。分析實驗的經果發現，費密子在一點的弱作用(稱為費密作用)，是兩個費密子弱作用流的耦合，所謂弱作用流相當當於電磁作用的電流。耦合常數G與質子質量二次方的乘積是無量綱的量

，比電磁作用的 精細結構常數小 10 ³倍。這個比例反映瞭兩種作用在低能下強度的差別。

　　弱相互作用的另一個特點是對稱性低。在弱相互作用中，空間反射、電荷共軛和時間反演的對稱性都被破壞；同位旋、奇異數、粲數、底數等在強作用下守恒的量子數都不守恒。但是破壞時間反演的弱作用比不破壞時間反演的弱作用弱得多。

　　通過實驗和理論的長期研究，人們已經基本瞭解低能有效費密作用中弱作用流的具體形式，總結建立瞭普適費密型弱相互作用理論。但是費密作用的場論是不可重正化的，無法計算微擾論的高階效應。把費密作用的形式用於高能量還有其他原則性的困難，因此費密作用不能作為弱相互作用的基本理論。另一方面人們註意到弱相互作用與電磁相互作用雖然很不相同，卻又有相似之處。弱作用流與電流一樣是守恒的，它們之間還有以對稱性相聯系的關系。因此在60年代末提出瞭弱作用和電磁作用統一的規范理論（見電弱統一理論）。這種理論描述輕子和組成強子的誇克以及一些稱為黑格斯粒子（見黑格斯機制） 的自旋為零的粒子與統一的電-弱規范場的相互作用。這是一種規范對稱性自發破缺的理論。理論中有一個規范粒子無質量，它是傳遞電磁作用的光子，其餘的規范粒子得到質量，它們是傳遞弱作用的粒子，稱為中間玻色子。這種理論把似乎沒有關系的自然界的兩種基本相互作用聯系起來，而且是可重正化的。標準的電弱統一規范模型與所有低能的弱作用實驗結果一致。理論中預言的中間玻色子也已於1983年發現。因此電弱統一規范理論正確地描述瞭弱相互作用。