تفاعل فيرمي

تفاعل فيرمي في الفيزياء النووية , وفيزياء الجسيمات (بالإنجليزية: Fermi's interaction) هو تفسير قديم للتآثر الضعيف اقترحه إنريكو فيرمي ، وطبقا لافتراض فيرمي أن أربعة من الفرميونات تتفاعل سويا مباشرة عند نقطة.

وعلى سبيل المثال : كان هذا التفاعل يحاول تفسير اضمحلال بيتا الذي يحدث للنيوترون عن طريق اشتباك أو ارتباط نيوترون (متكون من 2 كوارك سفلي و 1 كوارك علوي) مع إلكترون ونقيض نيوترينو وبروتون (2 كوارك علوي و 1 كوارك سفلي). وكان من المفروض أن يفسر هذا النوع من التفاعل تحلل الميون عن طريق ترابط بين الميون وو نقيض نيوترينو إلكتروني ونقيض نيوترينون ميوني وإلكترون. وقد قدم فيرمي هذا الاقتراح بهذا النوع من الترابط أو الاشتباك بين الجسيمات كمحاولة لتفسير اضمحلال بيتا عام 1933.

ويوصف هذا التفاعل تفرعات لمخطط فاينمان وصفا جيدا ولكن مخططات فاينمان المحتوية على دورات لا يمكن حسابها بدقة حيث أن تفاعل فيرمي لا يقبل إعادة التوحيد (اعتبار المواد الداخلة في التفاعل 1 والمواد الخارجة من التفاعل 1). وكان الحل يتطلب استبدال تفاعل الأربعة فرميونات بنظرية كاملة (أنظر تكملة يو في UV completion) - وهي تتضمن تبادل لبوزون W أو بوزون Z boson كما هو مفسر في نظرية التآثر الضعيف ، ومن الممكن إعادة توحيد نظرية التآثر الضعيف.

وقبل نضوج نظرية التيثر الضعيف ونظرية النموذج العياري أستطاع جورج سودارشان وروبرت مارشاك وأيضا بعمل مستقل ل ريشارد فانمان وموري جيل-مان تعيين الموتر الهيكلي المضبوط لتفاعل الأربعة فرميونات .

ثابت فيرمي

ويحدد ثابت الترابط G_F لفيرمي شدة التفاعل بين الفرميونات.وقامت التجربة بتعيين ثابت فيرمي بدقة وتوصلت إلى تعيين متوسط عمر الميون ، وهو يتناسب تناسبا عكسيا مع مربع الثابت G_F. وصياغته طبقا للاصطلاحات الحديثة كالآتي:

خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle \frac{G_\text{F}}{(\hbar c)^3}=\frac{\sqrt{2}}{8}\frac{g^{2}}{m_\text{W}^{2}}=1.16637(1)\times10^{-5}\textrm{GeV}^{-2} \.}

حيث:

g ثابت الترابط للتآثر الضعيف،

m_W كتلة بوزون W ، وهو وسيط التحلل في تحلل النيوترون.

$\hslash$ ثابت بلانك المخفض

c سرعة الضوء في الفراغ

GeV وحدة طاقة = جيجا إلكترون فولت

أنظر أيضا ً

• اندماج نووي
• انشطار نووي
• تفاعل تسلسلي
• كتلة حرجة
• تخصيب اليورانيوم
• تحلل ألفا

المراجع

ملف:Science.jpg

هذه بذرة مقالة عن الفيزياء تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.

de:Fermi-Wechselwirkung Fermi's interaction]] pl:Teoria Fermiego