Одна из четырёх фундаментальных сил, ответственная за радиоактивный распад и превращения частиц.Слабое взаимодействие — одна из четырёх фундаментальных сил природы, наряду с гравитацией, электромагнетизмом и сильным ядерным взаимодействием. Оно ответственно за процессы, в которых частицы меняют свою идентичность, например, за радиоактивный бета-распад, когда нейтрон превращается в протон, электрон и антинейтрино. Несмотря на название, на коротких расстояниях оно гораздо сильнее гравитации, но действует только на субатомных масштабах, что делает его трудным для непосредственного наблюдения в повседневной жизни.
Слабое взаимодействие было впервые обнаружено в конце XIX века при изучении радиоактивности, но формализовано в 1930-х годах Энрико Ферми, который предложил теорию бета-распада. Современная теория электрослабого взаимодействия, объединяющая его с электромагнетизмом, была разработана в 1960-х годах Шелдоном Глэшоу, Абдусом Саламом и Стивеном Вайнбергом и подтверждена экспериментально в 1983 году с открытием W- и Z-бозонов в ЦЕРНе.
Слабое взаимодействие осуществляется через обмен частицами-переносчиками — W- и Z-бозонами, которые имеют большую массу — примерно в 80–90 раз больше массы протона. Из-за такой тяжести бозонов сила имеет крайне малый радиус действия, порядка 10^-18 метра. Когда частица испускает или поглощает W-бозон, она может изменить свой аромат (например, нижний кварк становится верхним), что приводит к таким превращениям, как бета-распад. Z-бозон, в свою очередь, опосредует взаимодействия с нейтральными токами, при которых частицы обмениваются энергией и импульсом, не меняя своей идентичности.
Слабое взаимодействие используется в ядерной энергетике и медицинской визуализации, например, в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), которая основана на бета-плюс-распаде, а также в детекторах нейтрино, изучающих Солнце и сверхновые.
Слабое взаимодействие — единственная сила, способная изменять аромат кварков, поэтому оно необходимо для ядерных реакций, питающих звёзды.
