הכוח הגרעיני החלש הוא אחד מארבעת כוחות היסוד של הטבע.
הוא נקרא הכח חלש משום שעוצמת השדה חלשה פי 10 בחזקת מינוס 13 מהכוח הגרעיני החזק. וקטן פי 10 בחזקת מינוס 11 מהכח האלקטרומגנטי. אולם, הכח החלש הינו גדול פי 10 בחזקת 25 מכח הכבידה (גרויטציה) ועל כן מכל 4 הכוחות הבסיסיים בטבע כח הכבידה הינו החלש מכולן.

הכח החלש מועבר בעזרת בוזוני W (פלוס ומינוס) ו-Z (ניטראלי). בדיוק כפי שפוטון מתווך בתורה האלקטרומגנטית וכשם שהכח החזק מעבר בעזרת גלואון.
טווח ההשפעה של הכוח הגרעיני החלש מוגבל ל 10 בחזקת מינוס 18 מטרים, כלומר, גודל קטן פי 1,000 מקוטרו של גרעין אטום. במילים אחרות, טווח הכח החלש הינו מאוד קצר והוא פועל במרחקים הקטנים מגודל גרעין האטום.

בדרך כלל, הכח החלש בא לידי ביטוי בתהליך השכיח של התפרקות בטא.
קרינת β היא חלק מקרינה רדיואקטיבית אשר מקורה בגרעין האטום. (קרינה רדיואקטיבית יכולה להיות קרינה אלקטרומגנטית אך קרינת בטא הינה קרינה חלקיקית). זו קרינה גרעינית בה נפלט מגרעין האטום אלקטרון או אנטי אלקטרון.

הכוח הגרעיני החלש משפיע על כל הלפטונים והקווארקים ומאפשר להם להחליף ביניהם אנרגיה, מסה, מטען חשמלי ו"טעם" ולמעשה להפוך מאחד לשני. הוא גם הכח היחיד שמשפיע על חלקיקי הנייטרינו. (כח הגרוויטציה זניח ביותר ולכן לא נחשב).
הלפטונים הם חלקיקי יסוד בעלי ספין לא שלם (פרמיונים), שלא מגיבים לכוח החזק.
האלקטרון, המיואון והטאו, והנייטרינו המקבילים להם (והאנטי-חלקיקים שמתאימים להם) מהווים לפטונים.

כל החומר היציב ביקום הינו מורכב למעשה מסוג אחד של לפטון: האלקטרון, ושני קווארקים: העליון והתחתון (שני הקווארקים אשר מרכיבים את הפרוטון והניוטרון).
אולם, אנו יודעים שקיימים 6 סוגי קווארקים בטבע. הסיבה שאנו לא מבחינים בארבעת הקווארקים והלפטונים המאסיביים האחרים הינה עקב הכח החלש.
הכח החלש הוא זה אשר גורם ללפטונים וקווארקים כבדים לדעוך ללפטונים וקווארקים קלים יותר.
כאשר נושאי הכח שמובילים לדעיכות אלו הם חלקיקי W+ ו W- וחלקיק ה Z.


הכח החלש הוא זה שגורם ללפטונים וקווארקים כבדים לדעוך ללפטונים וקווארקים קלים יותר.

מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע   

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

3 תגובות

  • מייק לבנובסקי, ר״ג

    ההסבר מסובך מדי...

    הייתי מתחיל מהסבר להדיוטות. מה זה קווארקים ומה זה לפטונים. משם מסביר מהי הדעיכה ואיך מגיעים ללפטונים וקווארקים קלים יותר המוכרים לכולנו, קרי הניוטרון, הפרוטון והאלקטרון.
    באמצעות הסבר זה הייתי מסביר מהו הכוח החלש ואיך הוא פועל ורק בסוף מסביר שיש עוד שלושה כוחות בטבע שכאן אינם באים לידי ביטוי ומסביר מדוע.

  • מיקה

    שאלה בהקשר!! תודה רבה!

    מה זאת אומרת "הכח החלש הוא זה שגורם ללפטונים וקווארקים כבדים לדעוך ללפטונים וקווארקים קלים יותר"
    א. הרי שאין דבר כזה דעיכה(שימור האנרגיה),אז מה התהליך המדויק שקורה שם? כלומר יש איבוד אנרגיה, אז לאן היא 'עוברת'?
    ב. מה המשמעות של הדעיכה?
    ג. מה זאת אומרת "הכח החלש משפיע" איך בדיוק הוא משפיע, ולמה?
    אם השאלות נורא מקיפות, גם הפניה לערכי ויקיפדיה יעזרו!
    תודה רבה רבה רבה רבה!

  • עידית

    כח חלש

    איך מתחבר ההיגס ונותן מסה לכח החלש?