«Elkarrekintza nuklear ahul»: berrikuspenen arteko aldeak

t
Robota: Aldaketa kosmetikoak
t (Robota: Testu aldaketa automatikoa (-{{HezkuntzaPrograma}} +{{HezkuntzaPrograma|Fisika eta Kimika}}))
t (Robota: Aldaketa kosmetikoak)
[[Fitxategi:Beta-minus_Decay.svg|thumb|[[Beta desintegrazio]]a posible da elkarrekintza nuklear ahulari esker.|300x300px]]
[[Fitxategi:Standard Model of Elementary Particles.svg|thumb|370x370px|[[Partikulen fisika|Partikulen Fisikako]] [[Eredu Estandarra]]]]
[[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>
 
erreakzioak oso bizitza laburrekoak izaten dira.
 
== Oinarrizko kontzeptuak ==
[[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.
 
== Historia ==
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>
 
Hala ere, azalpen hobea eman zen geroago aipatutako elkarrekintza irismen oso txikia duen irismen finituko indar kontaktugabeen eremutzat hartuta. Ideia hori baliatuz, 1968an [[Sheldon Lee Glashow|Sheldon Glashow]], [[Abdus Salam]] eta [[Steven Weinberg]] lankideek [[Elkarrekintza elektromagnetiko|indar elektromagnetikoaren]] eta elkarrekintza ahularen teoriak bateratu zituzten. Frogatu zutenez, bi indarrok indar bakar baten bi aldaera dira, orain indar elektroahula deritzona.
 
[[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>
 
[[Kategoria:Partikulen fisika]]
[[Kategoria:Fisika nuklearra]]
== Propietateak ==
[[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:
# Quarken [[Zapore (fisika)|zaporea]] alda dezakeen elkarrekintza bakarra da.
# Paritate-simetria apurtzen duen elkarrekintza bakarra da, 1957. urtean [[Chien-Shiung Wu|C. S. Wu-k]] kobaltoaren esperimentuan frogatu zuen moduan.<ref>{{Cite web|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/quantum/parity.html|izenburua=Paridad|sartze-data=13/03/2018|egunkaria=|aldizkaria=|abizena=|izena=|egile-lotura=|hizkuntza=es|formatua=}}</ref>
# Masa handiko [[Gauge bosoi|partikula indar-eramaleen]] (gauge bosoiak) bidez hedatzen da elkarrekintza ahula, eta hori nahiko ezaugarri ezohikoa da. Hori azaldu ahal izateko [[Eredu Estandarra|Eredu Estandarean]] aurki dezakegun Higgsen Mekanismora jo behar dugu.
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<sup>-18</sup> metrora mugatzen du, hau da, [[Atomo nukleo|atomoaren nukleoaren]] diametroa baino mila aldiz txikiagoa.
 
=== Interakzio motak ===
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" |center="">
\mu^{-}+ W^{+}\longrightarrow \nu_{\mu}
</math>
* [[Behe quark|Behe-quark]] batek (-1/3ko karga duena) W bosoi bat hartu edo eman dezake, eta horrela bosoia [[Goi quark|goi-quark]] baten gainezarpen batean bihurtu. Alderantziz ere gerta daiteke, eta goi-quark batek behe-quark bat ematen du orduan.
<math display="block">d+W^{+}\longrightarrow u
 
</math>
Ispilu arrunt baten begiratzen badugu, izadiaren legeek berdinak izaten jarraitzen dute. Hau da, edozein esperimentutan [[Euklidear espazio|espazio euklidear]] guztiak inbertituz gero, neurketak mantendu egiten dira normalean. Fenomeno horri [[:es:Paridad_(física)|paritatearen]] kontserbazio-legea deritzo. Lege hori grabitazio klasikoaren eta elektromagnetismoaren teorietan errespetatu egiten da; beraz, lege unibertsala zela uste izan zen denbora luzez.
[[Fitxategi:Chien-Shiung Wu (1912-1997) in 1963.jpg|thumb|262x262px|Chien-Shiung Wu 1963an Colombiako unibertsitatean.]]
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.
 
Hala ere, teoria horrek CP simetriaren kontserbazioa ahalbidetzen du. CP simetria bi simetria motaren konbinazioa da: P simetria (ispilu-inbertsioa) eta C simetria (partikula-antipartikula trukatzea). Baina ezusteko berri bat izan zuten fisikariek 1964. urtean. [[James Cronin]]-ek eta Val Fitch-ek kaoi baten desintegrazioa burutu zutenean, argi ikusi zen CP simetria apurtu egin zitekeela. Horri esker Nobel Saria irabazi zuten 1980an.
== Erreferentziak ==
<references />
 
[[Kategoria:Partikulen fisika]]
[[Kategoria:Fisika nuklearra]]