《世界存在的本质 13》

弱相互作用的强度比强相互作用和电磁相互作用都弱，而且作用力程要短。但是弱相互作用参与到所有的夸克和轻子，对我们的世界意义非凡。可以说，强相互作用和电磁作用给世界的结构提供了选择，而弱相互作用决定了我们的世界。在中子的贝塔衰变过程中，中子里的一个下夸克变成一个上夸克，并且释放一个W-玻色子。中子就变成含两个上夸克和一个下夸克的质子。W-玻色子瞬息间衰变成一个电子和一个反电子中微子。太阳内部的双质子聚变反应有着类似的衰变过程。因为要保证弱同位旋量子数守恒，夸克的弱相互作用衰变发生在上下两层之间的夸克。同时又因为W玻色子的质量极大，夸克衰变需要克服能量壁垒，所以衰变的概率较低。并且由相对大质量的夸克衰变成相对小质量的夸克的趋势更高。实验结果表明同一代夸克之间的衰变占主导地位，但是也存在不同代夸克之间的衰变。结果是绝大多数的夸克都衰变成了第一代里质量较轻的上夸克和下夸克。

轻子也有同样的衰变过程。缪子变成缪子中微子，并且释放一个W-玻色子，而W-玻色子马上衰变成电子和反电子中微子。陶子也有同样的衰变行为。因为类似夸克衰变的原因，缪子和陶子的寿命很短。宇宙里的带电轻子绝大多数都是电子。这样，整个宇宙的基本元素大多是第一代的夸克和轻子，外加上仅参与电磁作用的光子。顺便补充一下，当中微子质量不为零时，不同味的中微子之间就可以通过弱相互作用相互转换，而形成中微子振荡现象。

--写于2022年8月1日（图片来自网络）