《世界存在的本質 13》

弱相互作用的強度比強相互作用和電磁相互作用都弱，而且作用力程要短。但是弱相互作用參與到所有的誇克和輕子，對我們的世界意義非凡。可以說，強相互作用和電磁作用給世界的結構提供了選擇，而弱相互作用決定了我們的世界。在中子的貝塔衰變過程中，中子裏的一個下誇克變成一個上誇克，並且釋放一個W-玻色子。中子就變成含兩個上誇克和一個下誇克的質子。W-玻色子瞬息間衰變成一個電子和一個反電子中微子。太陽內部的雙質子聚變反應有著類似的衰變過程。因為要保證弱同位旋量子數守恒，誇克的弱相互作用衰變發生在上下兩層之間的誇克。同時又因為W玻色子的質量極大，誇克衰變需要克服能量壁壘，所以衰變的概率較低。並且由相對大質量的誇克衰變成相對小質量的誇克的趨勢更高。實驗結果表明同一代誇克之間的衰變占主導地位，但是也存在不同代誇克之間的衰變。結果是絕大多數的誇克都衰變成了第一代裏質量較輕的上誇克和下誇克。

輕子也有同樣的衰變過程。繆子變成繆子中微子，並且釋放一個W-玻色子，而W-玻色子馬上衰變成電子和反電子中微子。陶子也有同樣的衰變行為。因為類似誇克衰變的原因，繆子和陶子的壽命很短。宇宙裏的帶電輕子絕大多數都是電子。這樣，整個宇宙的基本元素大多是第一代的誇克和輕子，外加上僅參與電磁作用的光子。順便補充一下，當中微子質量不為零時，不同味的中微子之間就可以通過弱相互作用相互轉換，而形成中微子振蕩現象。

--寫於2022年8月1日（圖片來自網絡）