弱相互作用
粒子物理学中的弱相互作用
粒子物理学中的弱相互作用弱相互作用是物理学中重要的一种相互作用力，它在粒子物理的研究中发挥着重要作用。
弱相互作用是目前人们对宇宙微观粒子世界认识的重要组成部分，深化了我们对物质本质的理解。
本文将介绍弱相互作用的基本概念、特点以及在粒子物理学研究中的应用。
一、弱相互作用的基本概念弱相互作用是质子、中子、电子及其他粒子间发生作用的力。
弱相互作用是相对于电磁相互作用和强相互作用而言的，其中电磁相互作用是负责物质中电荷粒子之间的相互作用，强相互作用是负责原子核中的质子和中子之间的相互作用。
弱相互作用的载体粒子是W玻色子和Z玻色子，它们都是密度很大的粒子。
弱相互作用的电荷载体是W玻色子，而中性载体是Z玻色子。
W玻色子的电荷可以是正或负，它能够介导带电粒子间的相互作用。
而Z玻色子是中性的，主要负责质子、中子等无电荷粒子之间的相互作用。
二、弱相互作用的特点1. 短程力：相对于电磁相互作用和强相互作用，弱相互作用具有短程性质。
弱相互作用的媒介粒子W玻色子和Z玻色子的质量非常大，约为80至90GeV/c²，这导致弱相互作用的作用距离很近，仅限于几个原子核范围内。
2. 弱度强度：虽然称为弱相互作用，但其强度并不弱于其他相互作用力。
弱相互作用的强度被表征为弱耦合常数，其数值大约为10的负18次方，大于电磁相互作用的强度。
3. 瞬时性：弱相互作用是一种极其快速的相互作用。
由于W玻色子和Z玻色子在相互作用过程中的存在时间非常短暂，因此弱相互作用可以认为是瞬时发生的。
三、弱相互作用在粒子物理学中的应用1. 转变粒子的性质：弱相互作用是一种粒子之间转变性质的重要机制。
它可以使一个粒子转变成另一种粒子，例如质子衰变成中子，或者中子衰变成质子，并伴随放射出一些轻子。
2. 研究基本粒子：弱相互作用在研究基本粒子和粒子之间的相互作用中起着重要的作用。
通过研究弱相互作用，科学家们能够深入了解基本粒子的性质、相互作用和衰变过程，从而推进粒子物理学的发展。
物理学中的弱相互作用
物理学中的弱相互作用在物理学中，相互作用是研究物质间相互影响的重要概念之一。
而其中一种相互作用就是弱相互作用，它是一种微弱的力量，但却是自然界中最奇妙的力量之一。
本文将从弱相互作用的定义、性质和应用三个方面进行阐述和解析。
一、弱相互作用的定义弱相互作用是指介于粒子之间的一种相互作用，它是四种基本相互作用力之一，其他三种是电磁相互作用、强相互作用和引力相互作用。
弱相互作用与其他相互作用最大的不同在于，它的作用距离非常短，仅在两个粒子的距离小于10^-17米时才会出现效应。
二、弱相互作用的特性1. 弱相互作用强度微弱。
相比于其他三种基本相互作用，弱相互作用的强度远远弱于它们，通常只有电磁相互作用的十万分之一。
2. 弱相互作用的媒介粒子为W和Z玻色子。
弱相互作用的媒介粒子是W和Z玻色子，这两种粒子都带有很大质量。
在一般情况下，弱相互作用只会发生在两个粒子之间，而不像电磁相互作用和强相互作用一样，会在多个粒子之间发生。
3. 弱相互作用是一种非常短暂的相互作用。
由于弱相互作用的作用距离非常短，因此它在两个粒子之间的作用时间非常短，通常只有10的负9次方秒。
4. 弱相互作用通常表现为粒子之间的转换。
在弱相互作用中，粒子之间的转换是经常发生的。
例如，中微子与其他带电或带强核子之间的相互作用通常会导致中微子的转化。
三、弱相互作用的应用1. 随着技术的进步，人们对中微子的探测能力也越来越强。
利用中微子的特性，科学家们已经成功地开发出中微子探测器来研究弱相互作用和基础物理学。
2. 在核能领域，弱相互作用在核子衰变和放射性事故中起着至关重要的作用。
研究弱相互作用可以帮助人们更好地理解核能的本质，提高核能的利用率和安全性。
3. 弱相互作用还在物理学中具有非常重要的作用。
例如，在探究强相互作用、暗物质和宇宙学等领域中都需要考虑到弱相互作用的影响。
总的来说，弱相互作用虽然强度微弱，但在物理学中的作用却十分重要。
随着科学技术的发展，人们对其特性和作用的理解也越来越深入，未来弱相互作用的研究将为人类探索物质世界、揭示自然的奥秘提供更加宝贵的可能性。
物理弱相互作用力
物理弱相互作用力物理弱相互作用力，简称弱力，是四种基本力之一，它主要负责放射性衰变和核聚变等过程中的相互作用。
在粒子物理和标准模型中，弱相互作用是理解物质基本组成和宇宙起源的关键。
本文将深入探讨弱相互作用的本质、特性、历史发展以及对现代物理学的影响。
一、弱相互作用的本质弱相互作用主要影响的是夸克和轻子这两类基本粒子。
夸克是构成质子和中子等强子的基本粒子，而轻子则包括电子、中微子等粒子。
弱相互作用的一个显著特点是它只作用在非常短的距离内，其力程大约只有强相互作用的百分之一。
因此，弱力在宏观尺度上几乎可以忽略不计，但在微观尺度上却起着至关重要的作用。
弱相互作用的一个独特性质是它具有“手性”，即它对粒子的左右旋状态有不同的影响。
在弱相互作用中，只有左旋的粒子和右旋的反粒子才能参与相互作用。
这一特性使得弱相互作用在解释宇称不守恒等现象时发挥了关键作用。
二、弱相互作用的特性1. 宇称不守恒：弱相互作用是唯一一个违反宇称守恒的力。
宇称守恒是指在物理过程中，系统的宇称（即左右对称性）保持不变。
然而，在弱相互作用中，宇称可以不守恒，这一发现对物理学产生了深远的影响，也导致了杨振宁和李政道获得了诺贝尔物理学奖。
2. 味道改变：弱相互作用是唯一一个可以改变夸克“味道”的力。
夸克有六种不同的“味道”，分别是上、下、奇、魅、底和顶。
在弱相互作用过程中，一种味道的夸克可以转变为另一种味道的夸克，这种转变是通过W玻色子和Z玻色子等媒介粒子实现的。
3. 弱相互作用与电磁相互作用的统一：在标准模型中，弱相互作用和电磁相互作用被描述为同一种基本相互作用的两种不同表现形式。
这种统一是通过电弱统一理论实现的，该理论认为在高温高能量条件下，弱力和电磁力会合并成一种统一的力。
这一理论得到了实验的支持，如欧洲核子研究中心的大型正负电子对撞机实验等。
三、弱相互作用的历史发展弱相互作用的研究历史可以追溯到20世纪初。
当时，物理学家们发现放射性衰变等现象无法用已知的电磁力和引力来解释，于是提出了弱相互作用力的概念。
弱相互作用
弱相互作用弱相互作用，又称为弱力或弱交互作用，是微观粒子之间的一种基本相互作用力，它是负责在基本粒子之间传递和转换几种轻子（例如电子和中微子）以及轻子和夸克之间的作用力。
弱相互作用具有很短的作用范围，仅限于几个质子直径的范围内。
弱相互作用的发现可以追溯到20世纪50年代，在当时的实验研究中，科学家发现一些粒子的衰变过程与电磁相互作用的规律不同，推测存在一种新的相互作用力。
1957年，费米实验室的陈信川和杨振宁提出了弱作用力理论，解释了弱相互作用的性质和机制。
弱相互作用的特点之一是它的作用范围非常有限。
电磁相互作用是长程力，范围为无穷远，而弱相互作用仅限于几个质子直径范围内。
这是因为弱相互作用是由传递粒子W和Z玻色子传播的，而这两种玻色子非常重，具有较大的惯性质量，因此只能在短距离内传递。
这也表明了弱相互作用的强度很弱。
相较于电磁相互作用和强相互作用，弱相互作用的强度约为它们的10^-6倍，因此被称为弱力。
弱相互作用的另一个重要特征是它能够引起粒子的变化和转换。
强相互作用只能在不同颜色的夸克之间发生，而电磁相互作用只能在电荷不同的粒子之间发生。
而弱相互作用则能够在不同的粒子之间发生转换，例如电子和中微子之间的变化。
这种能够改变粒子种类的特性使得弱相互作用在核物理和粒子物理领域起到了重要的作用。
弱相互作用还涉及到手征性的概念。
弱相互作用具有手征不守恒的特性，即左手和右手的粒子参与弱相互作用的方式不同。
弱相互作用违背了手征对称性，这在物理学界引起了广泛的兴趣和研究。
这一特性也导致了一些重要的实验发现，例如1956年洛兰实验的结果验证了手征性不守恒，为后来的物理理论提供了重要的线索。
在物理研究中，弱相互作用的理论和实验研究一直是一个热门的领域。
科学家们通过粒子加速器和探测器等设备进行实验，以研究和验证弱相互作用的性质和机制。
弱相互作用的研究不仅有助于理解基本粒子之间的相互作用力，还可以为人类了解宇宙起源和发展提供重要的线索。
粒子物理学中的弱相互作用原理
粒子物理学中的弱相互作用原理粒子物理学是一门对物质最基本的构成和相互作用进行研究的科学。
在粒子物理学中，弱相互作用原理是其中的重要方面之一。
弱相互作用起源于放射性衰变和天体物理学现象，是光子引力场的一个分支。
本文将介绍关于弱相互作用的基本概念、实验验证以及研究进展等方面。
一、基本概念弱相互作用是粒子物理学中的一种基本相互作用力，它是一种介于电磁相互作用和强相互作用之间的作用力。
弱相互作用是通过弱子（W玻色子和Z玻色子）的交换实现的。
W玻色子负责带电粒子的弱相互作用，Z玻色子负责伴随中性粒子的弱相互作用。
形式上，弱相互作用可以类比于电磁相互作用，但它的力程要短得多，只有10^-18米左右。
二、实验验证实验验证一般采用粒子碰撞实验。
典型的实验设备是大型强子对撞机（LHC）。
在LHC中，可以通过对撞产生过程中的次级产物来研究弱相互作用。
通过研究这些次级产物的性质可以证明弱相互作用的存在及其性质。
三、研究进展随着科学技术的进步和实验设备的不断更新，粒子物理学的研究取得了飞速的发展，特别是在弱相互作用方面的研究也取得了很大的进展。
其中最重要的发现之一就是关于质子的结构问题：尤其是在探测质子内部的粒子是如何通过弱相互作用交互的情况下，科学家们逐渐揭开了质子附加到原子中的奥秘。
此外，弱相互作用在支撑标准模型的时候功不可没。
标准模型是粒子物理学的基础理论，它描述了基本粒子之间的相互作用。
在标准模型中，弱相互作用被看作是解释粒子质量及光子自身不带电的关键因素之一。
总之，无论从理论还是实验方面，对于弱相互作用的研究都具有重要性。
这项工作的重要性在于能让我们了解我们周围的世界是如何运作的，帮助我们处理复杂的物理问题，以便更好地理解我们所处的宇宙。
弱相互作用及其应用
弱相互作用及其应用弱相互作用是一种重要的基本相互作用，它是介子场和夸克场的相互作用，也是β衰变现象和太阳能产生的能量来源。
本文将介绍弱相互作用的基础知识和应用。
一、弱相互作用的基础知识弱相互作用是三种基本相互作用之一，其作用范围相比于强相互作用和电磁相互作用更加短程，同时具有几率性质，通常用弱相互作用几率的方式来描述。
发生弱相互作用的几率是与粒子的质量和距离有关的。
弱相互作用通常表现为β衰变和中微子反应。
β衰变是指原子核中的中子或质子转变成另一种粒子的过程，其中原有的一种粒子会放出一个β粒子（β质子或β电子）和一个中微子。
中微子是一种轻质电中性粒子，可通过弱相互作用与物质发生相互作用。
另外，弱相互作用也是太阳能的能量来源。
太阳不断地将质子融合成氦原子核并放出能量，其中氦原子核的生成是通过光合作用中的反应链完成，其中弱相互作用是其中的一个环节。
它使得太阳能将氢原子核聚合成氦原子核的现象成为可能。
二、弱相互作用的应用1. 太阳能利用太阳能是一种重要的可再生能源，通过弱相互作用可以制造光伏电池板，将太阳能转化成电能。
光伏电池板中的矽原子在太阳光照射下会产生电子-空穴对，通过电势差可以将它们分开并产生电能。
这样的设备已经被广泛应用于计算机、手机、太阳能灯等场合。
2. 化学反应控制弱相互作用在化学反应中也扮演着重要的角色。
例如在无机化学中，氨分子可以与质子形成成氨离子（NH4+），这是因为氨分子中的氮原子带有一个自由电子对，可以接受质子的电子来形成氧原子可以从中心离子到周围的分子式。
无机化学中的类似过程，在有机化学中也会发生。
这些反应中的弱相互作用导致质子交换，从而完成反应或催化反应的发生。
3. 医学影像和治疗弱相互作用也广泛应用于医学领域。
例如，核磁共振成像（MRI）是一种通过磁场和弱相互作用来观察人体内部器官和组织的成像技术。
这种技术可以提供比X射线照片更多信息，因此对体内器官和组织的检查和治疗都非常有帮助。
弱相互作用
弱相互作用具体介绍自然界的4种基本相互作用之一。
简称弱作用。
弱相互作用是基本粒子之间一种特殊作用，它和强相互作用，电磁作用和万有引力作用并成为四种基本相互作用力。
由于弱相互作用比强相互作用和电磁作用的强度都弱，故有此名，其作用范围比强相互作用还要小。
最早观察到的弱作用现象是原子核的β衰变。
后来又观察到介子、重子和轻子通过弱作用的衰变和中微子散射等弱作用过程。
弱作用的力程在四种作用中是最短的，在低能过程中可以近似地看作是参与弱作用过程的粒子在同一点的作用。
分析实验的经过发现，费米子在一点的弱作用(称为费密作用)，是两个费密子弱作用流的耦合，所谓弱作用流相当于电磁作用的电流。
耦合常数G与质子质量二次方的乘积是无量纲的，比电磁作用的精细结构常数小103倍。
这个比例反映了两种作用在低能下强度的差别。
弱相互作用弱相互作用的另一个特点是对称性低。
在弱相互作用中，空间反射、电荷共轭和时间反演的对称性都被破坏;同位旋、奇异数、粲数、底数等在强作用下守恒的量子数都不守恒。
但是破坏时间反演的弱作用比不破坏时间反演的弱作用弱得多。
通过实验和理论的长期研究，人们已经基本了解低能有效费密作用中弱作用流的具体形式，总结建立了普适费密型弱相互作用理论。
但是费密作用的场论是不可重正化的，无法计算微扰论的高阶效应。
把费密作用的形式用于高能量还有其他原则性的困难，因此费密作用不能作为弱相互作用的基本理论。
另一方面人们注意到弱相互作用与电磁相互作用虽然很不相同，却又有相似之处。
弱作用流与电流一样是守恒的，它们之间还有以对称性相联系的关系。
因此在60年代末提出了弱作用和电磁作用统一的规范理论(见电弱统一理论)。
这种理论描述轻子和组成强子的夸克以及一些称为黑格斯粒子(见黑格斯机制) 的自旋为零的粒子与统一的电-弱规范场的相互作用。
这是一种规范对称性自发破缺的理论。
理论中有一个规范粒子无质量，它是传递电磁作用的光子,其余的规范粒子得到质量,它们是传递弱作用的粒子，称为中间玻色子。
弱相互作用的概念
弱相互作用
弱相互作用是一种基本粒子之间的相互作用类型，它不同于强相互作用和电磁相互作用，但却是宇宙中一种不可或缺的相互作用。
相互作用类型
弱相互作用涉及到一种称为弱力的作用力，它不同于我们日常生活中所熟悉的引力、弹力和电磁力。
在粒子物理学中，弱相互作用与电磁相互作用紧密相关，因为它们都涉及到传递力的粒子。
然而，弱相互作用与强相互作用和电磁相互作用在本质上有所不同。
参与粒子
弱相互作用主要涉及以下三种粒子的交换：
玻色子：传递弱力的粒子，包括W+、W-和Z0。
轻子：参与弱相互作用的粒子，如电子、μ子和τ子。
夸克：虽然夸克之间的相互作用主要是由强力引起的，但它们也参与弱相互作用。
作用范围
弱相互作用的作用范围非常短，一般只有约10^-18米。
这意味着只有在非常接近的情况下，弱相互作用才会发生。
耦合强度
弱相互作用的耦合强度通常用耦合常数来描述。
与强相互作用和电磁相互作用相比，弱相互作用的耦合常数要小得
多。
这可能是由于在我们的宇宙中，弱力虽然重要，但相对较少见的缘故。
守恒定律
弱相互作用遵守一系列守恒定律，包括电荷守恒、动量守恒和能量守恒。
这些守恒定律在实验中得到了广泛验证，并在理论上为弱相互作用的描述提供了基础。
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弱相互作用弱相互作用（又称弱力或弱核力）是自然的四种基本力中的一种，其余三种为强核力、电磁力及万有引力。
次原子粒子的放射性衰变就是由它引起的，恒星中一种叫氢聚变的过程也是由它启动的。
弱相互作用会影响所有费米子，即所有自旋为半奇数的粒子。
在粒子物理学的标准模型中，弱相互作用的理论指出，它是由W及Z玻色子的交换（即发射及吸收）所引起的，由于弱力是由玻色子的发射（或吸收）所造成的，所以它是一种非接触力。
这种发射中最有名的是β衰变，它是放射性的一种表现。
重的粒子性质不稳定，由于Z及W玻色子比质子或中子重得多，所以弱相互作用的作用距离非常短。
这种相互作用叫做“弱”，是因为它的一般强度，比电磁及强核力弱好几个数量级。
大部份粒子在一段时间后，都会通过弱相互作用衰变。
弱相互作用有一种独一无二的特性——那就是夸克味变——其他相互作用做不到这一点。
另外，它还会破坏宇称对称及CP对称。
夸克的味变使得夸克能够在六种“味”之间互换。
弱力最早的描述是在1930年代，是四费米子接触相互作用的费米理论：接触指的是没有作用距离（即完全靠物理接触）。
但是现在最好是用有作用距离的场来描述它，尽管那个距离很短。
在1968年，电磁与弱相互作用统一了，它们是同一种力的两个方面，现在叫电弱力。
弱相互作用在粒子的β衰变中最为明显，在由氢生产重氢和氦的过程中（恒星热核反应的能量来源）也很明显。
放射性碳定年法用的就是这样的衰变，此时碳-14通过弱相互作用衰变成氮-14。
它也可以造出辐射冷光，常见于超重氢照明；也造就了β伏这一应用领域（把β射线的电子当电流用）。
性质图为标准模型中六种夸克的电荷与质量分布，以及各种衰变路线，线的虚实代表该衰变发生的可能。
弱相互作用有如下的数项特点：1. 唯一能够改变夸克味的相互作用。
2. 唯一能令宇称不守恒的相互作用。
因此它也是唯一违反CP对称的相互作用。
3. 由具质量的规范玻色子所介导的相互作用。
这一不寻常的特点可由标准模型的希格斯机制得出。
由于弱相互作用载体粒子（W及Z玻色子）质量很大（约90 GeV/c2），所以他们的寿命很短：平均寿命约为3 ×10-25秒。
弱相互作用的耦合常数（相互作用强度的一个指标）介乎10−7与10−6之间，而相比下，强相互作用的耦合常数约为1，故就强度而言，弱相互作用是弱的。
弱相用作用的作用距离很短（约为10−17–10−16 m）。
在大约10−18米的距离下，弱相互作用的强度与电磁大约一致；但在大约3×10−17的距离下，弱相互作用比电磁弱一万倍。
在标准模型中，弱相互作用会影响所有费米子，还有希格斯玻色子；弱相互作用是除引力相互作用外唯一一种对中微子有效的相互作用。
弱相互作用并不产生束缚态（它也不需要束缚能）——引力在天文距离下这样做，电磁力在原子距离下这样做，而强核力则在原子核中这样做。
它最明显的过程是由第一项特点所造成的：味变。
比方说，一个中子比一个质子（中子的核子拍档）重，但它不能在没有变味（种类）的情况下衰变成质子，它两个“下夸克”中的一个需要变成“上夸克”。
由于强相互作用和电磁相互作用都不允许味变，所以它一定要用弱相互作用；没有弱相互作用的话：夸克的特性，如奇异及魅（与同名的夸克相关），会在所有相互作用下守恒。
因为弱衰变的关系，所以所有介子都不稳定。
在β衰变这个过程下，中子里面的“下夸克”，会发射出一个虚W−玻色子，它随即衰变成一电子及一反电中微子。
由于玻色子的大质量，所以弱衰变相对于强或电磁衰变，可能性是比较低的，因此发生得比较慢。
例如，一个中性π介子在通过电磁衰变时，寿命约为10-16秒；而一个带电π介子的通过弱核力衰变时，寿命约为10-8秒，是前者的一亿倍。
相比下，一个自由中子（通过弱相互作用衰变）的寿命约为15分钟。
弱同位旋与弱超荷μτμ中微子τ中微子粲夸克顶夸克奇夸克底夸克弱同位旋（T3）是所有粒子都拥有的一种性质（量子数），决定了粒子在弱相互作用下该如何反应。
对于弱相互作用来说，弱同位旋的作用跟电磁相互作用中的电荷，或者是强相互作用中的色荷一样。
所有费米子的弱同位旋均为+1⁄2或-1⁄2，例如上夸克的弱同位旋为+1⁄2，而下夸克的弱同位旋则为-1⁄2。
另一方面，在弱衰变的前后，夸克的T3永远是不一样的。
也就是说，T3 = +1⁄2的上型夸克（上、魅及顶），在弱衰变后必须变为T3 = −1⁄2的下型夸克（下、奇及底），反之亦然。
通过弱相互作用衰变的π+介子弱同位旋是守恒的：反应产物的弱同位旋总和，等于反应物的弱同位旋总和。
例如，一左手π+介子，弱同位旋为+1，一般衰变成一νμ（+1⁄2）及一μ+（+1⁄2，因为是右手反粒子）。
在电弱理论中，粒子有一种新的性质，称为弱超荷。
它的数值由粒子的电荷及弱同位旋决定：，其中Y W为粒子的弱超荷，Q为电荷（以基本电荷为单位）及T3为弱同位旋。
弱超荷是U(1)部份生成元的规范群。
对称破缺长久以来，人们以为自然定律在镜像反射后会维持不变，镜像反射等同把所有空间轴反转。
也就是说在镜中看实验，跟把实验设备转成镜像方向后看实验，两者的实验结果会是一样的。
这条所谓的定律叫宇称守恒，经典引力、电磁及强相互作用都遵守这条定律；它被假定为一条万物通用的定律。
然而，在1950年代中期，杨振宁与李政道提出弱相互作用可能会破坏这一条定律。
吴健雄与同事于1957年发现了弱相互作用的宇称不守恒，为杨振宁与李政道带来了1957年的诺贝尔物理学奖。
尽管以前用费米理论就能描述弱相互作用，但是在发现宇称不守恒及重整化理论后，弱相互作用需要一种新的描述手法。
在1957年罗伯特·马沙克（Robert Marshak）与乔治·苏达尚（George Sudarshan），及稍后理查德·费曼与默里·盖尔曼[19]，提出了弱相互作用的V−A（矢量V减轴矢量A或左手性）拉格朗日量。
在这套理论中，弱相互作用只作用于左手粒子（或右手反粒子）。
由于左手粒子的镜像反射是右手粒子，所以这解释了宇称的最大破坏。
有趣的是，由于V−A开发时还未有发现Z玻色子，所以理论并没有包括进入中性流相互作用的右手场。
然而，该理论允许复合对称CP守恒。
CP由两部份组成，宇称P（左右互换）及电荷共轭C（把粒子换成反粒子）。
1964年的一个发现完全出乎物理学家的意料，詹姆斯·克罗宁与瓦尔·菲奇以K介子衰变，为弱相用作用下CP 对称破缺提供了明确的证据，二人因此获得1980年的诺贝尔物理学奖。
小林诚与益川敏英于1972年指出，弱相互作用的CP破坏，需要两代以上的粒子，因此这项发现实际上预测了第三代粒子的存在，而这个预测在2008年为他们带来了半个诺贝尔物理学奖。
跟宇称不守恒不一样，CP破坏的发生概率并不高，但是它仍是解答宇宙间物质反物质失衡的一大关键；它因此成了安德烈·萨哈罗夫的重子产生过程三条件之一。
相互作用类型弱相互作用共有两种。
第一种叫“载荷流相互作用”，因为负责传递它的粒子带电荷（W+或W−），β衰变就是由它所引起的。
第二种叫“中性流相互作用”，因为负责传递它的粒子，Z玻色子，是中性的（不带电荷）。
载荷流相互作用在其中一种载荷流相互作用中，一带电荷的轻子（例如电子或μ子，电荷为−1）可以吸收一W+玻色子（电荷为+1），然后转化成对应的中微子（电荷为0），而中微子（电子、μ及τ）的类型（代）跟相互作用前的轻子一致，例如：同样地，一下型夸克（电荷为−1⁄3）可以通过发射一W−玻色子，或吸收一W+玻色子，来转化成一上型夸克（电荷为+2⁄3）。
更准确地，下型夸克变成了上型夸克的量子叠加态：也就是说，它有着转化成三种上型夸克中任何一种的可能性，可能性的大小由CKM矩阵所描述。
相反地，一上型夸克可以发射一W+玻色子，或吸收一W−玻色子，然后转化成一下型夸克：由于W玻色子很不稳定，所以它寿命很短，很快就发生衰变。
例如：W玻色子可以衰变成其他产物，可能性不一。
在中子所谓的β衰变中（见上图），中子内的一下夸克，发射出一虚W−玻色子，并因此转化成一上夸克，中子亦因此转化成质子。
由于过程中的能量（即下夸克与上夸克间的质量差），W−只能转化成一电子及一反电中微子。
在夸克的层次，过程可由下式所述：中性流相互作用在中性流相互作用中，一夸克或一轻子（例如一电子或μ子）发射或吸收一中性Z玻色子。
例如：跟W玻色子一样，Z玻色子也会迅速衰变，例如：电弱理论主条目：弱电相互作用在粒子物理学的标准模型描述中，弱相互作用与电磁相互作用是同一种相互作用的不同方面，叫弱电相互作用，这套理论在1968年发表，开发者为谢尔登·格拉肖、阿卜杜勒·萨拉姆与史蒂文·温伯格。
他们的研究在1979年获得了诺贝尔物理学奖的肯定。
希格斯机制解释了三种大质量玻色子（弱相互作用的三种载体）的存在，还有电磁相互作用的无质量光子。
根据电弱理论，在能量非常高的时候，宇宙共有四种无质量的规范玻色子场，它们跟光子类似，还有一个复矢量希格斯场双重态。
然而在能量低的时候，规范对称会出现自发破缺，变成电磁相互作用的U(1)对称（其中一个希格斯场有了真空期望值）。
虽然这种对称破缺会产生三种无质量玻色子，但是它们会与三股光子类场融合，这样希格斯机制会为它们带来质量。
这三股场就成为了弱相互作用的W+、W−及Z玻色子，而第四股规范场则继续保持无质量，也就是电磁相互作用的光子。
虽然这套理论作出好几个预测，包括在Z及W玻色子发现前预测到它们的质量，但是希格斯玻色子本身仍未被发现。
欧洲核子研究组织辖下的大型强子对撞机，它其中一项主要任务，就是要生产出希格斯玻色子。
2013年3月14日，欧洲核子研究组织发布新闻稿，正式宣布探测到新的粒子即希格斯玻色子。