第1个回答 2022-06-27
在大自然中存在着四种基本力，按照发现的先后顺序划分分别是：万有引力，电磁相互作用力、强相互作用力、弱相互作用力，万有引力与电磁相互作用力被发现已经有上百年的历史了，想必大家都很熟悉了，关于强相互作用力的科普在后面会详细讲解，所以前三种力在这里就不过多介绍了，这篇文章重点给大家普及一下弱相互作用力，下面直接简称：弱力。
弱相互作用力：弱力并不是最弱，但是弱力最短
虽然物理学家把最后发现的这种力称为弱力，但弱力却并不是这四种基本力中最弱的力，由牛顿发现的万有引力才是最弱的，万有引力在微观粒子的计算上甚至都可以选择忽略不计，但万有引力却是这四种基本力中作用范围最广的力，在宏观宇宙这种大质量的天体上，万有引力的作用就显得格外重要，而与万有引力相反的是：弱力是这四种自然力中作用距离最短的一种力，而弱力的作用时间也极短的，所以导致弱力直到上世纪六十年代才被物理学家发现。
弱力发现的起因：β衰变
在二十世纪初，人们发现了β衰变的现象：原子核是由质子与中子构成的，质子带正电，中子呈电中性，当物质发生β衰变的时候，原子核内的中子就会释放出一个电子进而变成质子，大量被释放出去的电子形成了高速运动（速度高达0.99C）的电子流，这种电子流就是β射线，这是β衰变最早的物理模型，不过虽然这个β衰变的物理模型看似很合理，但是却违背了物理学中一个不可动摇的真理：能量守恒定律。
物理学家发现在物质发生β衰变的时候，电子带走的能量要比原子核释放的能量少一些，虽然这个模型看似十分完美，但β衰变中能量不守恒是所有物理学家都无法回避的硬伤。
中微子概念的提出，物理学家费米首次提出弱力
对于在β衰变中能量不守恒的问题，物理学家 恩里科·费米 在原来的β衰变模型中加入了一个全新的角色，并且提出自然界中第四种基本李：弱力！
原子核内的中子在衰变成质子的过程中，不单单会释放电子，还会释放出中微子，中微子是不带电、质量极轻，已接近光速运动的基本粒子，它可以轻易的穿透像地球这种的大体积物质，所以物理学家又称其为：幽灵粒子，那么β衰变的物理模型就变成了：中子=质子+电子+中微子，中微子带走的能量就很好的解决了能量守恒的问题， 那么究竟是什么让的力量将电子与中微子从原子中丢了出来呢？ 费米认为这种力量是一种全新的力量，这种力量十分的弱，比电磁力还要弱10的11次方倍，而且这种力的作用距离极端，甚至可以近似于零，当电子与中微子离开的一瞬间它就消失了，而且这种力量只能作用于电子、夸克层子、 中微子 等 费米子 ，对于光子等玻色子不起作用，不过弱相互作用力的传播子却是要W+、W-、Z这三种 玻色子 的相互作用，费米提出的这种神秘力量被命名为弱力，后来费米也因此获得了诺贝尔物理学奖。
每个物理学家共同的信仰：统一四种自然力
不过后来随着量子规范场的建立，物理学家将电磁力与弱力统一成为了一种相互作用的力的两种不同表现形式，即电弱统一理论，物理学家认为上帝是追求简单而完美的，目前电磁力、强力与弱力都可以使用规范场去解释，唯独万有引力的无法纳入其中，这也是目前量子物理学家正在努力的方向。