Elkarrekintza nuklear ahul: berrikuspenen arteko aldeak

[[Elkarrekintza nuklear ahula]], '''indar ahula''' edo [[Elkarrekintza nuklear ahula|indar nuklear ahula]] deritzona, partikula subatomikoen arteko elkarrekintza-mekanismoa da. "Ahul" deritzo haren indarra [[elkarrekintza nuklear bortitza]] baino <math>10^{13}</math> aldiz txikiagoa delako. Indar ahularen efekturik ezagunenak [[Betabeta desintegrazio|beta desintegrazioa]]a eta '''erradioaktibitatea''' dira. Azken horrek garrantzi handia du [[Fisio nuklear|fisio nuklearrean.]] Indar nuklear ahulak eremu oso txikietan eragiten du, distantzia subatomikoetan hain zuzen ere. Bestalde, naturan ageri diren oinarrizko interakzioetako bat da, [[Elektromagnetismoa|elektromagnetismo]], '''indar bortitz''' eta [[Grabitazioa|grabitazioarekingrabitazioa]]rekin batera.

[[Partikulen fisika|Partikulen Fisikako]] [[Eredu Estandarra|Eredu Estandarrean]], elkarrekintza ahula [[W eta Z bosoi|<math>W</math> eta <math>Z</math> bosoien]] partekatzearen ondorioa dela esaten da. Hauek energia oso altuetan gauzatzen direnez, [[Heisenbergen ziurgabetasunaren printzipioa|Heisenberg-en ziurgabetasun-printzipioari]] jarraituz, hots,

<math display="block">\Delta E \cdot \Delta t \geq \frac{\hbar}{2} ,</math>

[[Partikulen fisika|Partikulen Fisikako]] [[Eredu Estandarra]] interakzio elektromagnetiko, ahul eta bortitzak ulertzeko baliagarria da. Interakzio deritzo bi partikula, fermioiak normalean, [[Bosoi|bosoiakbosoi]]ak eratuz spin zenbakiak elkarraldatzeko prozesuari. Elkarrekintza horietan parte hartzen duten [[Fermioi|fermioiakfermioi]]ak oinarrizkoak (adib. [[Elektroi|elektroiakelektroi]]ak edo [[Quark|quarkakquark]]ak) zein konposatuak (adib. [[Protoi|protoiakprotoi]]ak edo [[Neutroi|neutroiakneutroi]]ak) izan daitezke.

Bestalde, fermioien arteko elkarrekintzetan parte hartzen duten indar-eramaleak [[W eta Z bosoi|<math>W^{+}, W^{-} </math> eta <math>Z</math> bosoiak]] dira. Bosoien masa protoiena edo neutroiena batenak baino askoz handiagoa da, zentzuzkoa dena indar ahularen eremu laburrarekin alderatuta.

Orain arte aipatutako partikulek, [[Neutroi|neutroiakneutroi]]ak, [[Protoi|protoiakprotoi]]ak, adibidez, [[Quark|quarkezquark]]ez osatuta daude. Azken hauek sei "zapore" desberdinetan banantzen dira: up, down, strange, charm, top eta bottom. [[Elkarrekintza nuklear ahula|Elkarrekintza nuklear ahulean]], quarkak zaporez aldatu dezakete indar-eramale diren bosoien bidez. [[Beta desintegrazio|<math>\beta^{-}</math> desintragazioan]] adibidez, neutroi baten down quark batek up quark baten bihurtzen da. Ondorioz, neutroi horrek protoi baten bihurtzen da, elektroi eta elektroi neutrinoa igorriz. <math display="block">n \longrightarrow p + e^{-}+ \bar{\nu}</math>

Gainera, '''elkarrekintza nuklear ahulak''' beste oinarrizko elkarrekintzekin alderatuz, honek [[:en:Parity_(physics)|'''paritate-simetria''']] apurtzen duen bakarra da. Bestalde, [[:en:CP_violation|'''karga paritate simetriak''']] bere barnean paritate-simetria duenez bebai apurtzen da.

1933. urtean [[Enrico Fermi]] fisikari italiarrak elkarrekintza nuklear ahularen lehenengo teoria proposatu zuen, Fermiren elkarrekintza deritzona. Haren hitzetan, [[Betabeta desintegrazio|beta desintegrazioa]]a lau [[Fermioi|fermioirenfermioi]]ren elkarrekintza bezala ulertu zitekeen. Elkarrekintza hori irispide gabeko kontaktu-indar batek eragingo luke.<ref>{{Erreferentzia|izena=E.|abizena=Fermi|izenburua=Versuch einer Theorie der β-Strahlen. I|orrialdeak=161–177|hizkuntza=de|data=1934-03-01|url=https://link.springer.com/article/10.1007/BF01351864|aldizkaria=Zeitschrift für Physik|alea=3-4|zenbakia=88|issn=0044-3328|doi=10.1007/BF01351864|sartze-data=2018-03-13}}</ref>

[[W eta Z bosoi|W eta Z bosoien]]en existentzia, baina, ez zen 1983. urtera arte berretsi.<ref>{{Cite book|hizkuntza=|izenburua=Cottingham & Greenwood (1986, 2001), p.8|urtea=|abizena=|izena=|orrialdeak=|orrialdea=|argitaletxea=|ISBN=}}</ref>

[[Quark|Quarkei]]ei eta Ezkerreko [[Kiralitate (fisika)|kiralitatea]] duten [[Leptoi|leptoieileptoi]]ei eragiten die elkarrekintza ahulak. Grabitateaz aparte, [[Neutrino|neutrinoenneutrino]]en gainean eragiten duen indar bakarra da. Horrez gain, badaude elkarrekintza nuklear ahulak soilik erakusten dituen propietate berezi batzuk:

Elkarrekintza ahula garraiatzen duten partikulen masa hain handia denez <math>(</math><math>90</math> <math>GeV/c^{2}</math>-tik gertu<math>)</math>, haien [[Batez besteko bizitza (fisika)|batez besteko bizitza]] <math>3 \cdot 10^{-27}</math>segundo ingurukoa izango da gehienez, [[Heisenbergen ziurgabetasunaren printzipioa|ziurgabetasun-printzipioaren]] ondorioz. [[Batez besteko bizitza (fisika)|Bizitza-erdi]] labur horrek elkarrekintza ahularen irismena 10^-18 metrora mugatzen du, hau da, [[Atomo nukleo|atomoaren nukleoaren]] diametroa baino mila aldiz txikiagoa.

Oinarrizko hiru elkarrekintza ahul mota ditugu. Horietako bitan bosoi kargatuek hartzen dute parte, eta "korronte kargatuko elkarrekintzak" esaten zaio. Hirugarren motari "korronte neutroko elkarrekintzak" deritzo.

* [[Leptoi]] kargatu batek (adibidez [[elektroi]] bat edo [[muoi]] bat) W bosoi bat hartu edo eman dezake, eta, horrela, bosoi hori dagokion neutrino bihurtu.

<math display="block">d+W^{+}\longrightarrow u

Hala ere, 1950eko hamarkadan zehar, [[Chen-Ning Yang|Chen Ning Yang]]-ek eta [[Tsung Dao Lee|Tsung-Dao Lee]]-k, kalkulu matematikoan oinarrituz, elkarrekintza nuklear ahulean lege hori apur zitekeela esan zuten. Geroago, 1957an hain zuzen, [[Chien-Shiung Wu|Chien Shiung Wu]]-k eta haren lankideek Lee-k eta Yang-ek aurresandakoa esperimentalki frogatzeko gai izan ziren. Horri esker, aipatutako ikerlartzile-taldeak [[Fisikako Nobel Saria|1957ko Fisikako Nobel Saria]] irabazi zuen. <ref>{{Cite web|url=https://en.wikipedia.org/wiki/Wu_experiment|izenburua=Wu-ren esperimentua|sartze-data=15/03/2018|egunkaria=|aldizkaria=|abizena=|izena=|egile-lotura=|hizkuntza=en|formatua=}}</ref>

Elkarrekintza ahula lau fermioiren arteko kontaktu-elkarrekintza moduan azaltzen bada ere (Fermiren teoria), paritatearen apurketaren frogapenak ikuspuntu berri bat eskatzen zuen. Horri erantzuna ematekotan, 1957. urtean Robert Mershak-ek, George Sudarshan-ek eta, geroago, [[Richard Feynman]]-ek eta [[Murray Gell-Mann]]-ek '''V-A''' (Bektore bat ken bektore axial edo lebogiro bat) [[Lagrangear (argipena)|lagrangearra]] proposatu zuten elkarrekintza ahulak azaltzeko. Proposamen horren arabera, elkarrekintza ahulak soilik partikula lebogiroetan eta antipartikula destrogiroetan dauka eragina. Partikula lebogiro baten ispilu-irudia partikula destrogiro bat denez (eta alderantziz), Fermiren teoria horrek paritatearen apurketa azaltzen du.