ασθενής αλληλεπίδραση

Ένας από τους τέσσερις γνωστούς τύπους θεμελιωδών αλληλεπιδράσεων ανάμεσα στα στοιχειώδη σωμάτια. H α.α. είναι ασθενέστερη από την ισχυρή (κατά έναν παράγοντα περίπου 10¹²) και την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση και πολύ πιο ισχυρή από την αλληλεπίδραση βαρύτητας (κατά έναν παράγοντα 10³³, όταν η ενέργεια είναι περίπου 10⁹ εV). Οι α.α. είναι ασήμαντες στις αντιδράσεις των στοιχειωδών σωματίων όπου μπορούν να πραγματοποιηθούν ισχυρές αλληλεπιδράσεις. Αποκτούν όμως σημασία εκεί όπου αποκλείονται οι ισχυρές και οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις γιατί παραβιάζουν τη διατήρηση κάποιου κβαντικού αριθμού (π.χ. της ιδιοτυπίας). H α.α. έχει πάρα πολύ μικρή ακτίνα δράσης (πολύ πιθανόν μικρότερη από 10^-14 εκ., ίσως και 10^-15 εκ., δηλαδή κατά δύο τάξεις μικρότερη από την ακτίνα της ισχυρής αλληλεπίδρασης) και γι’ αυτό τον λόγο η α.α. ανάμεσα σε δύο πυρήνες γειτονικών ατόμων που βρίσκονται σε απόσταση 10^-8 εκ. είναι μηδαμινή. Πολλοί θεωρητικοί φυσικοί πιστεύουν ότι η α.α. σχετίζεται με την ανταλλαγή ανάμεσα στα σωμάτια που αλληλεπιδρούν ασθενικά ενός σωματίου με πολύ μεγάλη μάζα (αρκετά G eV/c²) που λέγεται ενδιάμεσο ανυσματικό μποζόνιο ή W-σωμάτιο. Οι α.α. είναι υπεύθυνες για τη διάσπαση των περισσοτέρων μακρόβιων στοιχειωδών σωματίων. Για παράδειγμα, η διάσπαση του καονίου: K+ → μ+ + νμ’, μπορεί να θεωρηθεί αποτέλεσμα της διάσπασής του αρχικά σε ένα εικονικό μεσόνιο μ+ και νετρίνο νμ που στη συνέχεια αλληλεπιδρούν ασθενικά μεταξύ τους και γίνονται ξεχωριστά φυσικά σωμάτια. H διάσπαση αυτή δεν μπορεί να γίνει με την ισχυρή ή ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση, γιατί κάτι τέτοιο θα παραβίαζε τη διατήρηση της ιδιοτυπίας (η βήτα διάσπαση είναι άλλο ένα παράδειγμα διάσπασης με α.α.). Οι α.α. πραγματοποιούνται πολύ αργά (περίπου σε 10^-10 δευτερόλεπτα, όταν η ενέργεια είναι της τάξης 10⁸-10⁹ eV), ενώ οι ισχυρές και ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις (στις ίδιες συνθήκες) πραγματοποιούνται σε χρόνο περίπου 10^-24 και 10^-21 δευτερόλεπτα αντίστοιχα.