ดูต้นฉบับสำหรับ อันตรกิริยาอย่างอ่อน

[[ไฟล์:Beta-minus Decay.svg|thumb|[[การสลายให้อนุภาคบีตา]]ที่เป็นกัมมันตรังสีนั้นเกิดขึ้นได้เนื่องด้วยอันตรกิริยาอย่างอ่อน ซึ่งจะแปลงนิวตรอนหนึ่งตัวให้เป็นโปรตอน, อิเล็กตรอน และ [[อิเล็กตรอนนิวทริโน|อิเล็กตรอนปฏินิวทริโน]]อย่างละหนึ่งตัว]]
{{แบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค}}
ใน[[ฟิสิกส์นิวเคลียร์]]และ[[ฟิสิกส์ของอนุภาค|ฟิสิกส์อนุภาค]] '''อันตรกิริยาอย่างอ่อน''' ([[ภาษาอังกฤษ|อังกฤษ]]: weak interaction) หรือที่เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า'''แรงอย่างอ่อน''' (weak force) เป็นหนึ่งในสี่[[อันตรกิริยาพื้นฐาน]]ที่เป็นที่รู้กันในปัจจุบัน โดยอันตรกิริยาอีกสามอย่างที่เหลือนั้นประกอบด้วย [[ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า|แรงแม่เหล็กไฟฟ้า]] (electromagnetism), [[อันตรกิริยาอย่างเข้ม]] (strong interaction) และ[[ความโน้มถ่วง|แรงโน้มถ่วง]] (gravitation) ปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อนเป็นกลไกของการมีปฏิสัมพันธ์กันระหว่าง[[อนุภาคย่อยของอะตอม]]ที่มีบทบาทสำคัญต่อ[[การสลายตัวกัมมันตรังสี|การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี]] (radioactive decay) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเกิดปฏิกิริยา[[การแบ่งแยกนิวเคลียส|การแยกนิวเคลียส]] (nuclear fission) และ[[การหลอมนิวเคลียส]] (nuclear fusion) ทฤษฎีที่ใช้อธิบายพฤติกรรมและผลกระทบของอันตรกิริยาอย่างอ่อนนั้นในบางครั้งเรียกว่า'''ควอนตัมเฟลเวอร์ไดนามิกส์ (quantum flavordynamics หรือ QFD)''' อย่างไรก็ตาม คำว่า QFD ไม่เป็นที่นิยมนำไปใช้งานเท่าใดนัก เนื่องจากอันตรกิริยาอย่างอ่อนนั้นสามารถเข้าใจได้ดีกว่าผ่าน[[อันตรกิริยาไฟฟ้าอ่อน|ทฤษฎีแรงไฟฟ้าอ่อน]] (electroweak theory หรือ EWT) ซึ่งเป็นกรอบทฤษฎีที่ครอบคลุมอันตรกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้าและอันตรกิริยาอย่างอ่อนเข้าด้วยกัน<ref>Griffiths, David (2009). Introduction to Elementary Particles. pp. 59–60. [[เลขมาตรฐานสากลประจำหนังสือ|ISBN]] 978-3-527-40601-2.</ref>

ระยะส่งผลของอันตรกิริยาอย่างอ่อนนั้นถูกจำกัดอยู่ที่ระดับเล็กกว่าอะตอม ซึ่งมีค่าน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโปรตอน<ref>{{Cite journal|last=Schwinger|first=Julian|date=1957-11|title=A theory of the fundamental interactions|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0003491657900155|journal=Annals of Physics|language=en|volume=2|issue=5|pages=407–434|doi=10.1016/0003-4916(57)90015-5}}</ref>

== ภูมิหลัง ==
[[แบบจำลองมาตรฐาน]]ของ[[ฟิสิกส์ของอนุภาค|ฟิสิกส์อนุภาค]] (Standard Model of particle physics) เป็นกรอบทฤษฎีที่รวมเอาอันตรกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้า, อันตรกิริยาอย่างอ่อน และอันตรกิริยาอย่างเข้มเข้าด้วยกันในลักษณะที่เป็นเอกภาพ ซึ่งอันตรกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคสองตัว (โดยทั่วไปคือ[[เฟอร์มิออน]]ที่มี[[สปิน (ฟิสิกส์)|สปิน]]เป็น[[ครึ่งจำนวนเต็ม]] แต่ไม่จำเป็นเสมอไป) มีการแลกเปลี่ยน[[โบซอน]]ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีสปินเป็นจำนวนเต็ม เฟอร์มิออนที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนดังกล่าวอาจเป็นอนุภาคมูลฐาน (เช่น [[อิเล็กตรอน]]หรือ[[ควาร์ก]]) หรืออนุภาคประกอบ (เช่น [[โปรตอน]]หรือ[[นิวตรอน]]) ถึงแม้ว่าในระดับที่ลึกที่สุด นั้นอันตรกิริยาอย่างอ่อนทั้งหมดจะเกิดขึ้นระหว่าง[[อนุภาคมูลฐาน]]เท่านั้น

ในระหว่างที่มีอันตรกิริยาอย่างอ่อนนั้นเฟอร์มิออนสามารถแลกเปลี่ยนอนุภาคสื่อแรงได้สามชนิด ได้แก่ โบซอน [[โบซอน W และ Z|W⁺, W⁻ และ Z โบซอน]] โดย[[มวล]]ของโบซอนเหล่านี้มีค่ามากกว่ามวลของโปรตอนหรือ นิวตรอนอย่างมาก ซึ่งสอดคล้องกับระยะการส่งผลที่สั้นของแรงอย่างอ่อน ทั้งนี้ แรงดังกล่าวถูกเรียกว่า "แรงอย่างอ่อน" เนื่องจาก[[ความเข้มของสนามแรง]]ในระยะทางใด ๆ มักจะมีค่าต่ำกว่าความเข้มของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าหลายอยู่หลายขั้น และแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเองก็มีความเข้มต่ำกว่าแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มอีกหลายขั้นเช่นกัน

อันตรกิริยาอย่างอ่อนเป็นอันตรกิริยาพื้นฐานเพียงชนิดเดียวที่ละเมิด[[สมมาตรพาริตี]] (parity symmetry) และในทำนองเดียวกัน แม้จะเกิดขึ้นได้ยากกว่ามาก แต่อันตรกิริยาชนิดนี้ยังเป็นอันตรกิริยาเพียงชนิดเดียวที่ละเมิด[[การละเมิด ซีพี|สมมาตรประจุ-พาริตี]] (charge–parity symmetry) อีกด้วย

[[ควาร์ก]]อันเป็นองค์ประกอบของอนุภาคประกอบ เช่น นิวตรอนและโปรตอน มีทั้งหมดหก "เฟลเวอร์" (flavour) ได้แก่ อัพ (up), ดาวน์ (down), ชาร์ม (charm), สเตรนจ์ (strange), ท็อป (top) และ บอตทอม (bottom) ซึ่งเฟลเวอร์เหล่านี้เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติของอนุภาคประกอบที่ควาร์กประกอบขึ้น อันตรกิริยาอย่างอ่อนมีลักษณะเฉพาะตัวที่สามารถทำให้ควาร์กเปลี่ยนเฟลเวอร์ของตนเป็นแบบอื่นได้ การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นผ่านการแลกเปลี่ยนโบซอนสื่อแรง เช่น ในกระบวน[[การสลายให้อนุภาคบีตา|การสลายตัวแบบเบตาลบ]] (beta-minus decay) อนุภาคดาวน์ควาร์กในนิวตรอนเปลี่ยนเป็นอัพควาร์กทำให้นิวตรอนเปลี่ยนเป็นโปรตอน และส่งผลให้มีการปล่อยอิเล็กตรอนและอิเล็กตรอนแอนตินิวตริโนออกมา

อันตรกิริยาอย่างอ่อนมีความสำคัญต่อ[[การสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์|กระบวนการหลอมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม]]ในดาวฤกษ์ เนื่องจากอันตรกิริยาชนิดนี้สามารถเปลี่ยนโปรตอน (ไฮโดรเจน) ให้เป็นนิวตรอนเพื่อสร้างดิวเทอเรียม ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญที่ทำให้กระบวนการหลอมนิวเคลียสดำเนินต่อไปจนก่อให้เกิดฮีเลียม การสะสมตัวของนิวตรอนยังช่วยให้เกิดการสร้างนิวเคลียสหนักขึ้นภายในดาวฤกษ์อีกด้วย<ref>{{Cite web|date=2023-04-02|title=HyperPhysics Concepts|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hph.html|website=web.archive.org|access-date=2025-01-26|archive-date=2023-04-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20230402013629/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hph.html|url-status=bot: unknown}}</ref>

อนุภาคเฟอร์มิออนส่วนใหญ่จะสลายตัวผ่านอันตรกิริยาอย่างอ่อนเมื่อเวลาผ่านไป การสลายตัวนี้ทำให้เกิดเทคนิค[[การหาอายุจากคาร์บอนกัมมันตรังสี]] (radiocarbon dating) เนื่องจาก[[คาร์บอน-14]] จะสลายตัวเป็น[[ไอโซโทปของไนโตรเจน|ไนโตรเจน-14]] ผ่านอันตรกิริยาอย่างอ่อน อันตรกิริยานี้ยังสามารถก่อให้เกิด[[การเรืองแสงจากสารกัมมันตรังสี]] (radioluminescence) ซึ่งถูกนำไปใช้ใน[[การเรืองแสงจากทริเทียมกัมมันตรังสี|กระบวนการสร้างแสงด้วยทริเทียม]] (tritium luminescence) และในเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับ[[อุปกรณ์บีตาโวลตาอิก|บีตาโวลตาอิกส์]] (betavoltaics)<ref>{{Cite web|title=The Nobel Prize in Physics 1979|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1979/press-release/|website=NobelPrize.org|language=en-US}}</ref> อย่างไรก็ตาม การเรืองแสงนี้ไม่เหมือนกับ[[หน้าปัดเรเดียม|การเรืองแสงจากเรเดียม]] (radium luminescence)

แรงไฟฟ้าอ่อนได้รับการเชื่อว่าได้แยกตัวออกเป็นแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงอย่างอ่อนใน[[ยุคควาร์ก]] (quark epoch) ของ[[ลำดับเหตุการณ์ของเอกภพ|จักรวาลยุคเริ่มต้น]]

== ประวัติ ==
ในปี ค.ศ. 1933 [[เอนรีโก แฟร์มี]] (Enrico Fermi) ได้เสนอทฤษฎีแรกเกี่ยวกับอันตรกิริยาอย่างอ่อน ซึ่งเป็นที่รู้จักในชื่อ "[[ปฏิสัมพันธ์ของแฟร์มี]]" (Fermi's interaction) โดยเขาเสนอว่ากระบวนการ[[การสลายให้อนุภาคบีตา|การสลายตัวแบบบีตา]]สามารถอธิบายได้ด้วยปฏิสัมพันธ์หรืออันตรกิริยาระหว่าง[[เฟอร์มิออน]]สี่ตัวที่เกิดขึ้นผ่านแรงสัมผัส (contact force) ซึ่งไม่มีระยะการกระทำ<ref>{{Cite journal|last=Fermi|first=E.|date=1934-03|title=Versuch einer Theorie der ?-Strahlen. I|url=http://link.springer.com/10.1007/BF01351864|journal=Zeitschrift f�r Physik|language=de|volume=88|issue=3-4|pages=161–177|doi=10.1007/BF01351864|issn=1434-6001}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Wilson|first=Fred L.|date=1968-12-01|title=Fermi's Theory of Beta Decay|url=https://pubs.aip.org/ajp/article/36/12/1150/1047952/Fermi-s-Theory-of-Beta-Decay|journal=American Journal of Physics|language=en|volume=36|issue=12|pages=1150–1160|doi=10.1119/1.1974382|issn=0002-9505}}</ref>

ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 [[เฉินหนิง หยาง]] (Chen-Ning Yang) และ[[จางเต๋า ลี]] (Tsung-Dao Lee) ได้เสนอแนวคิดว่าทิศทางของสปินของอนุภาคในอันตรกิริยาอย่างอ่อนอาจละเมิด[[กฎการอนุรักษ์]]หรือสมมาตร ต่อมาในปี ค.ศ. 1957 [[เจิ้งชง อู๋]] (Chien Shiung Wu) และคณะได้ยืนยัน[[พาริตี (ฟิสิกส์)|การละเมิดสมมาตร]]ดังกล่าวผ่านการทดลอง<ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1957/ "The Nobel Prize in Physics"]. NobelPrize.org. Nobel Media. 1957. Retrieved 26 February 2011.</ref>

ในทศวรรษ 1960 [[เชลดอน กลาชาว]] (Sheldon Glashow), [[อับดุส ซาลาม]] (Abdus Salam) และสตีเวน ไวน์เบิร์ก (Steven Weinberg) ได้รวมแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและอันตรกิริยาอย่างอ่อนเข้าด้วยกัน โดยแสดงให้เห็นว่าแรงทั้งสองเป็นมุมมองที่ต่างกันของแรงเดียวกัน ซึ่งในปัจจุบันเรียกว่าแรงไฟฟ้าอ่อน (electroweak force)<ref>{{Cite web|date=2016-08-09|title=Steven Weinberg, Weak Interactions, and Electromagnetic Interactions|url=https://www.osti.gov/accomplishments/weinberg.html|website=web.archive.org|access-date=2025-01-26|archive-date=2016-08-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20160809083339/https://www.osti.gov/accomplishments/weinberg.html|url-status=bot: unknown}}</ref><ref>{{Cite web|date=2014-07-06|title=The Nobel Prize in Physics 1979|url=http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1979/|website=web.archive.org|access-date=2025-01-26|archive-date=2014-07-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20140706082221/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1979/|url-status=bot: unknown}}</ref>

[[โบซอน W และ Z|การมีอยู่ของโบซอน W และ Z]] ยังไม่ได้รับการยืนยันโดยตรงจนกระทั่งปี ค.ศ. 1983<ref name=":2">Cottingham, W. N.; Greenwood, D. A. (2001) [1986]. ''[https://books.google.co.th/books?id=0VIpJPn-qWoC&pg=PA30&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false An introduction to nuclear physics]'' (2nd ed.). Cambridge University Press. p. 30. [[เลขมาตรฐานสากลประจำหนังสือ|ISBN]] 978-0-521-65733-4.</ref><sup>(หน้าที่ 8)</sup>

== คุณสมบัติ ==
อันตรกิริยาอย่างอ่อนที่มีประจุไฟฟ้ามีลักษณะเฉพาะหลายประการ ดังนี้:

* เป็นอันตรกิริยาเพียงชนิดเดียวที่สามารถเปลี่ยน[[เฟลเวอร์ (ฟิสิกส์อนุภาค)|เฟลเวอร์]]ของควาร์กและเลปตอน (เช่น เปลี่ยนควาร์กชนิดหนึ่งให้กลายเป็นอีกชนิดหนึ่ง)[[อันตรกิริยาอย่างอ่อน#เชิงอรรถ|<sup>[เชิงอรรถ 1]</sup>]]
* เป็นอันตรกิริยาเพียงชนิดเดียวที่ละเมิด[[พาริตี (ฟิสิกส์)|สมมาตรพาริตี (P หรือ parity symmetry)]] รวมถึงเป็นปฏิสัมพันธ์เดียวที่[[การละเมิด ซีพี|ละเมิดสมมาตรประจุ-พาริตี (charge–parity หรือ CP symmetry)]]
* ทั้งอันตรกิริยาที่มีประจุไฟฟ้าและไม่มีประจุไฟฟ้าเกิดขึ้นผ่านการส่งผ่านของ[[เกจโบซอน|อนุภาคนำพาแรง]]ที่มีมวลมาก ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่แตกต่างจากอันตรกิริยาพื้นฐานอื่น ๆ โดย[[แบบจำลองมาตรฐาน]]ได้อธิบายลักษณะนี้ผ่าน[[กลไกฮิกส์]]
เนื่องจากการที่มันมีมวลมาก (ประมาณ 90 GeV/c²<ref>{{Cite journal|last=al|first=W-M Yao et|date=2006-07-01|title=Review of Particle Physics|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0954-3899/33/1/001|journal=Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics|volume=33|issue=1|pages=1–1232|doi=10.1088/0954-3899/33/1/001|issn=0954-3899}}</ref>) โบซอนตัวนำพาแรงที่มีชื่อเรียกว่า W และ Z จึงมีอายุสั้นมาก โดยมีช่วงอายุการสลายตัวต่ำกว่า 10<sup>-24</sup> วินาที<ref>Watkins, Peter (1986). [[iarchive:storyofwz0000watk|Story of the W and Z]]. Cambridge: Cambridge University Press. p. 70. [[เลขมาตรฐานสากลประจำหนังสือ|ISBN]] 978-0-521-31875-4.</ref> อันตรกิริยาอย่างอ่อนมี[[ค่าคงที่การเชื่อมต่อ (coupling constant)]] (ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ความถี่ของการเกิดอันตรกิริยา) อยู่ในช่วง 10<sup>-7</sup> ถึง 10<sup>-6</sup> เมื่อเทียบกับค่า[[ค่าคงที่โครงสร้างละเอียด|คงที่การเชื่อมต่อของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า]]ที่ประมาณ 10<sup>-2</sup> และ[[อันตรกิริยาอย่างเข้ม|แรงอย่างเข้ม]]ที่ประมาณ 1<ref name=":0">{{Cite web|title=Coupling Constants for the Fundamental Forces|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Forces/couple.html|website=hyperphysics.phy-astr.gsu.edu}}</ref> ทำให้แรงอย่างอ่อนนี้มีความ "อ่อน" ในแง่ของความเข้มที่ต่ำกว่าแรงพื้นฐานอื่น<ref name=":1">Christman, J. (2001). [https://web.archive.org/web/20110720004912/http://physnet2.pa.msu.edu/home/modules/pdf_modules/m281.pdf "The Weak Interaction"] (PDF). Physnet. [[มหาวิทยาลัยมิชิแกนสเตต|Michigan State University.]] Archived from [http://physnet2.pa.msu.edu/home/modules/pdf_modules/m281.pdf the original] (PDF) on 20 July 2011</ref> อันตรกิริยาอย่างอ่อนนั้นมีระยะการส่งผลที่สั้นมาก โดยมีช่วงระยะการส่งผลอยู่ที่ประมาณ 10<sup>-17</sup> ถึง 10<sup>-16</sup> เมตร (0.01 ถึง 0.1 เฟมโตเมตร)[[อันตรกิริยาอย่างอ่อน#เชิงอรรถ|<sup>[เชิงอรรถ 2]</sup>]]<ref name=":1" /><ref name=":0" /> โดยที่ระยะประมาณ 10<sup>-18</sup> เมตร (0.001 เฟมโตเมตร) อันตรกิริยาอย่างอ่อนนั้นจะมีความเข้มใกล้เคียงกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ความเข้มนี้จะลดลงในอัตราที่เพิ่มขึ้นแบบ[[ศักยภาพของยูกาวะ|เอ็กซ์โพเนนเชียล]]เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น หากเพิ่มระยะออกไปประมาณ 1.5 ลำดับขั้นของขนาด (orders of magnitude) ที่ระยะประมาณ 3 × 10<sup>-17</sup> เมตร อันตรกิริยาอย่างอ่อนจะอ่อนแอลงจนเหลือเพียง 1/10,000 ของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า<ref>{{Cite web|title=The Particle Adventure|url=https://www.particleadventure.org/|website=www.particleadventure.org}}</ref>

อันตรกิริยาอย่างอ่อนมีผลต่อ[[เฟอร์มิออน]]ทั้งหมดใน[[แบบจำลองมาตรฐาน]] รวมถึง[[ฮิกส์โบซอน]]ด้วย สำหรับ[[นิวทริโน]]นั้นอันตรกิริยาที่มีผลต่อมันคือแรงโน้มถ่วงและอันตรกิริยาอย่างอ่อนเท่านั้น อันตรกิริยาอย่างอ่อนไม่ก่อให้เกิด[[สถานะจำกัดขอบเขต]] (bound states) และไม่มี[[พลังงานยึดเหนี่ยว]] (binding energy) ซึ่งแตกต่างจากแรงโน้มถ่วงที่ก่อให้เกิดการยึดเหนี่ยวใน[[บันไดระยะห่างของจักรวาล|ระดับดาราศาสตร์]], แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ในระดับโมเลกุลและอะตอม และแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มที่มีผลเฉพาะในระดับอนุภาคย่อยภายใน[[นิวเคลียสของอะตอม|นิวเคลียส]]<ref>Greiner, Walter; Müller, Berndt (2009). ''[https://books.google.com/books?id=yWTcPwqg_00C Gauge Theory of Weak Interactions]''. Springer. p. 2. [[เลขมาตรฐานสากลประจำหนังสือ|ISBN]] 978-3-540-87842-1.</ref>

ผลกระทบที่เด่นชัดที่สุดของอันตรกิริยาอย่างอ่อนมาจากคุณสมบัติเฉพาะที่สำคัญที่สุด คือ[[เมทริกซ์คาบิบโบ-โคบายาชิ-มาสคาวะ|การเปลี่ยนเฟลเวอร์]]ผ่านอันตรกิริยาอย่างอ่อนที่มีประจุไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น [[นิวตรอน]]ซึ่งมีมวลมากกว่า[[โปรตอน]] ([[นิวคลีออน]]คู่ของมัน) สามารถสลายตัวไปเป็นโปรตอนได้โดยการเปลี่ยนเฟลเวอร์ (ชนิด) ของดาวน์ควาร์กหนึ่งในสองตัวให้เป็นอัพควาร์ก ทั้งอันตรกิริยาอย่างเข้มและแรงแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนเฟลเวอร์ได้ ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเกิดขึ้นได้เฉพาะวิธีการที่ผ่าน'''การสลายตัวแบบอ่อน'''เท่านั้น หากไม่มีการสลายตัวแบบอ่อน คุณสมบัติของควาร์ก เช่น ความเป็นสเตรนจ์ (strangeness) และความเป็นชาร์ม (charm) ซึ่งเกี่ยวข้องกับสเตรนจ์ควาร์กและชาร์มควาร์ก จะยังคงถูกอนุรักษ์ไว้ในทุกอันตรกิริยา

อนุภาค[[เมซอน]]ทั้งหมดไม่เสถียรเนื่องจากการสลายตัวแบบอ่อน<ref name=":2" /><sup>(หน้าที่ 29)[[อันตรกิริยาอย่างอ่อน#เชิงอรรถ|[เชิงอรรถ 3]]]</sup> ในกระบวนการที่เรียกว่า[[การสลายให้อนุภาคบีตา|การสลายตัวแบบบีตา]]นั้นอนุภาคดาวน์ควาร์กในนิวตรอนสามารถเปลี่ยนเป็นอัพควาร์กได้โดยการปล่อยโบซอน W<sup>—</sup> [[อนุภาคเสมือน|เสมือน]] ซึ่งจะสลายตัวต่อไปเป็น[[อิเล็กตรอน]]และอิเล็กตรอน[[นิวทริโน|แอนตินิวทริโน]]<ref name=":2" /><sup>(หน้าที่ 28)</sup> อีกตัวอย่างหนึ่งคือ[[การจับยึดอิเล็กตรอน|การจับอิเล็กตรอน]] (electron capture) ซึ่งเป็นรูปแบบทั่วไปของ[[การสลายตัวกัมมันตรังสี]] โดยในกระบวนการนี้นั้นโปรตอนและอิเล็กตรอนภายในอะตอมจะทำปฏิกิริยากันและเปลี่ยนเป็นนิวตรอน (อัพควาร์กเปลี่ยนเป็นดาวน์ควาร์ก) พร้อมทั้งปล่อยอิเล็กตรอนนิวทริโนออกมา

เนื่องจากโบซอน W มีมวลมาก ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงหรือการสลายตัวของอนุภาค (เช่น การเปลี่ยนเฟลเวอร์) ที่ขึ้นอยู่กับอันตรกิริยาอย่างอ่อนจึงมักเกิดขึ้นช้ากว่าการเปลี่ยนแปลงหรือการสลายตัวที่ขึ้นอยู่กับอันตรกิริยาอย่างเข้มหรือแรงแม่เหล็กไฟฟ้า[[อันตรกิริยาอย่างอ่อน#เชิงอรรถ|<sup>[เชิงอรรถ 4]</sup>]] ตัวอย่างเช่น [[ไพออน]]เป็นกลาง (neutral pion) ที่สลายตัวผ่านแรงแม่เหล็กไฟฟ้า จะทำให้มีอายุเพียงประมาณ 10<sup>-16</sup> วินาที ในขณะที่ไพออนมีประจุ (charged pion) ที่สลายตัวได้โดยอันตรกิริยาอย่างอ่อนเท่านั้น ซึ่งจะทำให้มีอายุยาวนานถึงประมาณ 10<sup>-8</sup> วินาที หรือยาวนานกว่าไพออนเป็นกลางถึงหนึ่งร้อยล้านเท่า<ref name=":2" /><sup>(หน้าที่ 30)</sup> ตัวอย่างที่ชัดเจนยิ่งกว่าคือการสลายตัวแบบอ่อนของนิวตรอนอิสระ (free neutron) ซึ่งใช้เวลาประมาณ 15 นาที<ref name=":2" /><sup>(หน้าที่ 28)</sup>

=== ไอโซสปินอย่างอ่อนและไฮเปอร์ชาร์จอย่างอ่อน ===
{{Main|ไอโซสปินอย่างอ่อน}}
{| style="right; margin:0 0 .5em 1em;" class="wikitable"
|+ อนุภาคเฟอร์มิออน[[ไครัลลิตี|ถนัดซ้าย]]ในแบบจำลองมาตรฐาน<ref name="baez">
{{cite journal
 |first1=John C. |last1=Baez   |author1-link=John C. Baez
 |first2=John    |last2=Huerta
 |year=2010
 |title=The algebra of grand unified theories
 |journal=Bulletin of the American Mathematical Society
 |volume=0904  |issue=3  |pages=483–552
 |bibcode=2009arXiv0904.1556B  |arxiv=0904.1556  |s2cid=2941843
 |doi=10.1090/s0273-0979-10-01294-2
 |url=http://math.ucr.edu/~huerta/guts/node9.html
 |access-date=15 October 2013
}}
</ref>
|-
!colspan="3" style="background:#339900; color:#ffffff"|รุ่นที่ 1
!colspan="3" style="background:#339900; color:#ffffff"|รุ่นที่ 2
!colspan="3" style="background:#339900; color:#ffffff"|รุ่นที่ 3
|- style="background:#fdd;"
!เฟอร์มิออน
!สัญลักษณ์
![[ไอโซสปินอย่างอ่อน]]
!เฟอร์มิออน
!สัญลักษณ์
![[ไอโซสปินอย่างอ่อน]]
!เฟอร์มิออน
!สัญลักษณ์
![[ไอโซสปินอย่างอ่อน]]
|-
|style="background:#efefef"| [[อิเล็กตรอนนิวทริโน]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Electron neutrino}} }}
|align="center"| {{sfrac|+|1|2}}
|style="background:#efefef"| [[มิวออนนิวทริโน]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Muon neutrino}} }}
|align="center"| {{sfrac|+|1|2}}
|style="background:#efefef"| [[ทาวนิวทริโน]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Tau neutrino}} }}
|align="center"| {{sfrac|+|1|2}}
|-
|style="background:#efefef"| [[อิเล็กตรอน]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Electron-}} }}
|align="center"| {{sfrac|&minus;|1|2}}
|style="background:#efefef"| [[มิวออน]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Muon-}} }}
|align="center"| {{sfrac|&minus;|1|2}}
|style="background:#efefef"|[[ทาว (อนุภาค)|ทาว]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Tau-}} }}
|align="center"| {{sfrac|&minus;|1|2}}
|-
|style="background:#efefef"| [[อัพควาร์ก]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Up quark}} }}
|align="center"| {{sfrac|+|1|2}}
|style="background:#efefef"|[[ชาร์มควาร์ก]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Charm quark}} }}
|align="center"| {{sfrac|+|1|2}}
|style="background:#efefef"|[[ท็อปควาร์ก]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Top quark}} }}
|align="center"| {{sfrac|+|1|2}}
|-
|style="background:#efefef"|[[ดาวน์ควาร์ก]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Down quark}} }}
|align="center"| {{sfrac|&minus;|1|2}}
|style="background:#efefef"|[[สเตรนจ์ควาร์ก]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Strange quark}} }}
|align="center"| {{sfrac|&minus;|1|2}}
|style="background:#efefef"|[[บ็อตทอมควาร์ก]]
|align="center"| {{math| {{SubatomicParticle|Bottom quark}} }}
|align="center"| {{sfrac|&minus;|1|2}}
|-
|colspan="9" style="text-align:center;"| อนุภาคถนัดซ้าย (ปกติ) ที่อยู่บนตารางทั้งหมดนั้นมีคู่ปฏิอนุภาคที่ถนัดขวาเป็นของตนเอง ซึ่งมีไอโซสปินอย่างอ่อนที่เท่ากันและตรงข้ามกัน
|-
|colspan="9" style="text-align:center;"| อนุภาคถนัดขวา (ปกติ) และปฏิอนุภาคที่ถนัดซ้ายนั้นมีไอโซสปินอย่างอ่อนที่เท่ากับ 0
|}
อนุภาคทุกชนิดมีคุณสมบัติที่เรียกว่า[[ไอโซสปินอย่างอ่อน]] (weak isospin) ซึ่งมีสัญลักษณ์เป็น T<sub>3</sub> โดยไอโซสปินนี้เป็น[[จำนวนควอนตัม|จำนวนควอนตัมเชิงบวก]]ที่จำกัดวิธีที่อนุภาคสามารถทำปฏิสัมพันธ์กับโบซอน W<sup>±</sup> ของอันตรกิริยาอย่างอ่อน ไอโซสปินอย่างอ่อนทำหน้าที่ในอันตรกิริยาอย่างอ่อนกับอนุภาค W<sup>±</sup> เช่นเดียวกับที่[[ประจุไฟฟ้า]]ทำหน้าที่ใน[[ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า|แรงแม่เหล็กไฟฟ้า]] และ[[ประจุสี]]ใน[[อันตรกิริยาอย่างเข้ม]] นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติที่เรียกว่า[[ประจุอ่อน]] (weak charge) อันจะกล่าวต่อไปด้านล่าง ซึ่งใช้สำหรับการปฏิสัมพันธ์กับอนุภาค Z<sup>0</sup> [[เฟอร์มิออน]]ที่ถนัดซ้ายทั้งหมดมีค่าไอโซสปินแบบอ่อนเท่ากับ {{sfrac|+|1|2}} หรือ {{sfrac|&minus;|1|2}} ในขณะที่เฟอร์มิออนที่มีสปินขวาทั้งหมดมีค่าไอโซสปินเท่ากับ 0 ตัวอย่างเช่น อัพควาร์กมีค่าไอโซสปินเท่ากับ {{sfrac|+|1|2}} และดาวน์ควาร์กมีค่าเท่ากับ {{sfrac|&minus;|1|2}} ควาร์กจะไม่สลายตัวผ่านอันตรกิริยาอย่างอ่อนให้เป็นควาร์กที่มีค่า T<sub>3</sub> เท่ากันได้ ควาร์กที่มีค่า {{sfrac|+|1|2}} จะสลายตัวเป็นควาร์กที่มีค่า {{sfrac|&minus;|1|2}} เท่านั้น รวมถึงในทางกลับกัน
[[File:PiPlus muon decay.svg|thumb|อนุภาค {{SubatomicParticle|Pion+}} สลายตัวผ่านอันตรกิริยาอย่างอ่อน]]ในทุกปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับแรงอย่างเข้ม, แรงแม่เหล็กไฟฟ้า หรือแรงอย่างอ่อนนั้นค่าไอโซสปินอย่างอ่อนจะถูก[[กฎการอนุรักษ์|อนุรักษ์]]ไว้[[อันตรกิริยาอย่างอ่อน#เชิงอรรถ|<sup>[เชิงอรรถ 5]</sup>]] ซึ่งหมายความว่าผลรวมของค่าไอโซสปินอย่างอ่อนของอนุภาคที่เข้าสู่ปฏิสัมพันธ์นี้จะเท่ากับผลรวมของค่าไอโซสปินอย่างอ่อนของอนุภาคที่ออกจากปฏิสัมพันธ์ ตัวอย่างเช่น ไพออนมีประจุ ({{math|{{SubatomicParticle|Pion+}}}}) ซึ่งเป็นเฟอร์มิออนถนัดซ้ายและมีค่าไอโซสปินอย่างอ่อนเท่ากับ +1 มักจะสลายตัวเป็นนิวตริโนมิวออน ({{math|{{SubatomicParticle|Muon neutrino}}}}) ซึ่งมีค่า T<sup>3</sup> = {{sfrac|+|1|2}} และมิวออนประจุบวก ({{math|{{SubatomicParticle|Muon+}}}}) ซึ่งเป็นปฏิอนุภาคถนัดขวาและมีค่าเท่ากับ {{sfrac|+|1|2}}<ref name=":2" /><sup>(หน้าที่ 30)</sup>

สำหรับการพัฒนาทฤษฎีแรงไฟฟ้าอ่อนนั้นได้มีการกำหนดคุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งขึ้นมาเรียกว่า[[ไฮเปอร์ชาร์จอย่างอ่อน]] (weak hypercharge) ซึ่งนิยามดังนี้:

<math>Y_\text{W} = 2\,(Q - T_3),</math>

โดยที่ {{mvar|Y}}{{sub|W}} คือไฮเปอร์ชาร์จอย่างอ่อนของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า {{mvar|Q}} (ในหน่วย[[ค่าประจุพื้นฐาน|ประจุพื้นฐาน]]) และ T<sup>3</sup> คือไอโซสปินแบบอ่อน ไฮเปอร์ชาร์จอย่างอ่อนเป็นตัวสร้างองค์ประกอบของ U(1) ใน[[กลุ่มเกจ]]ของแรงไฟฟ้าอ่อน ทั้งนี้ แม้ว่าอนุภาคบางชนิดจะมีค่า[[ไอโซสปินอย่างอ่อน]]เท่ากับศูนย์ แต่[[เฟอร์มิออน|อนุภาคที่มีค่าสปินเท่ากับ {{sfrac|1|2}}]] ทุกชนิดที่ทราบในปัจจุบันนั้นมีค่าไฮเปอร์ชาร์จอย่างอ่อนที่ไม่เป็นศูนย์[[อันตรกิริยาอย่างอ่อน#เชิงอรรถ|<sup>[เชิงอรรถ 6]</sup>]]
== รูปแบบของอันตรกิริยา ==
อันตรกิริยาอย่างอ่อนมีอยู่สองประเภท (เรียกว่า[[ไดอะแกรมของไฟน์แมน|จุดยอดหรือ vertex พหูพจน์: vertices]]) ประเภทแรกเรียกว่า "[[อันตรกิริยากระแสมีประจุ]]" (charged-current interaction) เนื่องจากเฟอร์มิออนที่มีอันตรกิริยาอย่างอ่อนจะสร้าง[[สูตรทางคณิตศาสตร์ของแบบจำลองมาตรฐาน|กระแส]]ที่มีประจุไฟฟ้ารวมไม่เป็นศูนย์ ประเภทที่สองเรียกว่า "[[กระแสเป็นกลาง|อันตรกิริยากระแสเป็นกลาง]]" (neutral-current interaction) เนื่องจากเฟอร์มิออนที่มีอันตรกิริยาอย่างอ่อนสร้างกระแสที่มีประจุไฟฟ้ารวมเป็นศูนย์ ซึ่งอันตรกิริยาประเภทนี้เป็นสาเหตุของการเบี่ยงเบน (ที่เกิดขึ้นได้ยาก) ของ[[นิวทริโน]] อันตรกิริยาทั้งสองประเภทนี้มี[[กฎการคัดเลือก|เกณฑ์การคัดเลือก]]ที่แตกต่างกัน การตั้งชื่ออันตรกิริยาทั้งสองนี้มักถูกเข้าใจผิดว่าเกี่ยวข้องกับประจุไฟฟ้าของ[[โบซอน W และ Z]] อย่างไรก็ตาม การตั้งชื่อนี้เกิดขึ้นก่อนแนวคิดเรื่องโบซอนตัวกลาง และชัดเจนว่า (อย่างน้อยในแง่ของชื่อ) หมายถึงประจุของกระแส (ที่เกิดจากเฟอร์มิออน) ไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับโบซอนเสมอไป[[อันตรกิริยาอย่างอ่อน#เชิงอรรถ|<sup>[เชิงอรรถ 7]</sup>]]

=== อันตรกิริยากระแสมีประจุ ===
{{Main|กระแสมีประจุ}}
[[File:Beta Negative Decay.svg|thumb|200px|[[แผนภาพไฟน์แมน]]แสดงให้เห็นถึงการสลายให้อนุภาคบีตาลบของ[[นิวตรอน]] ({{math|n {{=}} udd}}) ไปเป็น[[โปรตอน]] ({{math|p {{=}} udu}}), [[อิเล็กตรอน]] ({{math|e{{sup|−}}}}), และ [[นิวทริโน|อิเล็กตรอนแอนตินิวทริโน]] {{math|{{overline|ν}}{{sub|e}}}}, ผ่านอนุภาคเว็กเตอร์โบซอนมีประจุ({{math|{{SubatomicParticle|W boson-}}}}). ]]ในอันตรกิริยากระแสมีประจุประเภทหนึ่ง [[เลปตอน]]ที่มีประจุไฟฟ้า (เช่น [[อิเล็กตรอน]]หรือ[[มิวออน]] ซึ่งมีประจุเท่ากับ -1) สามารถดูดซับ[[โบซอน W และ Z|โบซอน W<sup>+</sup>]] (อนุภาคที่มีประจุเท่ากับ +1) และถูกเปลี่ยนเป็น[[นิวทริโน]]ที่สอดคล้องกัน (ซึ่งมีประจุเท่ากับ 0) โดยชนิด ("เฟลเวอร์") ของนิวทริโน (เช่น อิเล็กตรอนนิวทริโน {{math|ν{{sub|e}}}}, มิวออนนิวทริโน {{math|ν{{sub|μ}}}}, หรือทาวนิวทริโน {{math|ν{{sub|τ}}}}) จะเหมือนกับชนิดของเลปตอนในปฏิสัมพันธ์นั้น ตัวอย่างเช่น:
<math> \mu^- + \mathrm{W}^+ \to \nu_\mu </math>

ในทำนองเดียวกัน [[ควาร์ก]]ประเภทดาวน์ ({{math|d}}, {{math|s}}, or {{math|b}} ซึ่งมีประจุเท่ากับ {{sfrac|−|1|3}}) สามารถถูกแปลงเป็นควาร์กประเภทอัพ ({{math|u}}, {{math|c}} หรือ {{math|t}} ซึ่งมีประจุเท่ากับ {{sfrac|+|2|3}}) ได้ โดยการปล่อยโบซอน W<sup>–</sup> หรือโดยการดูดซับโบซอน W<sup>+</sup> หากว่าโดยละเอียดแล้วนั้นควาร์กประเภทดาวน์จะเกิด[[การซ้อนทับควอนตัม]] (quantum superposition) กับควาร์กประเภทอัพ กล่าวคือ มันมีโอกาสที่จะกลายเป็นควาร์กประเภทอัพชนิดใดชนิดหนึ่งจากสามชนิดก็ได้ โดยที่ความน่าจะเป็นของแต่ละกรณีถูกกำหนดโดย[[เมทริกซ์คาบิบโบ-โคบายาชิ-มัสคาวะ|เมทริกซ์ CKM]] และในทางกลับกัน ควาร์กประเภทอัพสามารถปล่อยโบซอน W<sup>+</sup> หรือดูดซับโบซอน W<sup>–</sup> และถูกเปลี่ยนใฟ้เป็นควาร์กประเภทดาวน์ได้ ตัวอย่างเช่น:<math>\begin{align}
                 \mathrm{d} &\to \mathrm{u} + \mathrm{W}^- \\
  \mathrm{d} + \mathrm{W}^+ &\to \mathrm{u} \\
                 \mathrm{c} &\to \mathrm{s} + \mathrm{W}^+ \\
  \mathrm{c} + \mathrm{W}^- &\to \mathrm{s}
\end{align}</math>

อนุภาคโบซอน W นั้นไม่เสถียร ซึ่งจะสลายตัวไปอย่างรวดเร็วโดยมีอายุขัยที่สั้น ตัวอย่างเช่น:
<math>\begin{align}
  \mathrm{W}^- &\to \mathrm{e}^- + \bar\nu_\mathrm{e} ~ \\
  \mathrm{W}^+ &\to \mathrm{e}^+ + \nu_\mathrm{e} ~
\end{align}</math>

การสลายตัวของโบซอน W ที่ให้ผลผลิตแบบอื่นนั้นสามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งมีความเป็นไปได้ที่หลากหลาย<ref name=":3">{{Cite journal|last=Nakamura|first=K|date=2010-07-01|title=Review of Particle Physics|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0954-3899/37/7A/075021|journal=Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics|volume=37|issue=7A|pages=075021|doi=10.1088/0954-3899/37/7A/075021|issn=0954-3899}}</ref>

ในกระบวนการที่เรียกว่า[[การสลายให้อนุภาคบีตา|การสลายตัวให้อนุภาคบีตา]]ของนิวตรอน (ดูภาพประกอบด้านบน) ดาวน์ควาร์กภายในนิวตรอนจะปล่อยโบซอน[[อนุภาคเสมือน|เสมือน]] W<sup>–</sup> ออกมา และถูกเปลี่ยนเป็นอัพควาร์ก ส่งผลให้นิวตรอนถูกเปลี่ยนเป็นโปรตอน เนื่องจากพลังงานที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้มีจำกัด (กล่าวคือ พลังงานถูกจำกัดโดยความแตกต่างของมวลระหว่างดาวน์ควาร์กและอัพควาร์ก) โบซอนเสมือน W<sup>–</sup> จึงทำได้เพียงนำพาพลังงานที่เพียงพอสำหรับการสร้างอิเล็กตรอนและอิเล็กตรอนแอนตินิวทริโน ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีมวลต่ำสุดในบรรดาผลผลิตที่เป็นไปได้ของการสลายตัวของมัน<ref>{{Cite journal|last=Nakamura|first=K|date=2010-07-01|title=Review of Particle Physics|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0954-3899/37/7A/075021|journal=Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics|volume=37|issue=7A|pages=075021|doi=10.1088/0954-3899/37/7A/075021|issn=0954-3899}}</ref> ในระดับควาร์กนั้นกระบวนการนี้สามารถแสดงได้เป็นสมการดังนี้:<math> \mathrm{d} \to \mathrm{u} + \mathrm{e}^- + \bar\nu_\mathrm{e} ~</math>

=== อันตรกิริยากระแสเป็นกลาง ===
{{Main|กระแสเป็นกลาง}}
ในอันตรกิริยา[[กระแสเป็นกลาง]] อนุภาค[[ควาร์ก]]หรือ[[เลปตอน]] (เช่น [[อิเล็กตรอน]]หรือ[[มิวออน]]) จะปลดปล่อยหรือดูดซับอนุภาค[[โบซอน W และ Z|โบซอน Z]] ที่ไม่มีประจุ ตัวอย่างเช่น: 
: <math> \mathrm{e}^- \to \mathrm{e}^- + \mathrm{Z}^0</math>
เช่นเดียวกันกับอนุภาคโบซอน W<sup>±</sup> ตัวอนุภาค Z<sup>0</sup> จะสลายตัวไปอย่างรวดเร็วเช่นกัน<ref name=":3" /> ตัวอย่างเช่น:

: <math> \mathrm{Z}^0 \to \mathrm{b} + \bar \mathrm{b} </math>

อันตรกิริยาชนิดนี้ต่างจากอันตรกิริยากระแสมีประจุ ซึ่งกฎการคัดสรรนั้นจะถูกจำกัดอย่างเข้มงวดโดยไครัลลิตี, ประจุไฟฟ้า และ/หรือไอโซสปินอย่างอ่อน อันตรกิริยากระแสเป็นกลางที่เกิดจากโบซอน Z<sup>0</sup> สามารถทำให้เฟอร์มิออนใด ๆ ในแบบจำลองมาตรฐานสองตัวเกิดการหักเหได้ อันตรกิริยานี้สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งกับอนุภาคและปฏิอนุภาค ไม่ขึ้นกับชนิดของประจุไฟฟ้า และสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งกับอนุภาคที่มีไครัลลิตีซ้าย (left-chirality) และขวา (right-chirality) แม้ว่าความแรงของปฏิสัมพันธ์จะแตกต่างกันไปก็ตาม[[อันตรกิริยาอย่างอ่อน#เชิงอรรถ|<sup>[เชิงอรรถ 8]</sup>]]

เลขควอนตัม[[ประจุอ่อน]] ({{mvar|Q}}{{sub|{{sc|w}}}}) ทำหน้าที่ในปฏิสัมพันธ์กระแสเป็นกลางกับอนุภาค Z⁰ ในลักษณะเดียวกับที่ประจุไฟฟ้า ({{mvar|Q}}, ไม่มีดัชนี) ทำหน้าที่ในปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า: มันเป็นตัวกำหนดส่วนเวกเตอร์ของปฏิสัมพันธ์นั้น ค่า {{mvar|Q}}{{sub|{{sc|w}}}} นั้นถูกกำหนดโดย:<ref>Dzuba, V.A.; Berengut, J.C.; Flambaum, V.V.; Roberts, B. (2012). "Revisiting parity non-conservation in cesium". Physical Review Letters. 109 (20): 203003. [[arXiv]]:[[arxiv:1207.5864|1207.5864]]. [[บิบโค้ด|Bibcode]]:[https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2012PhRvL.109t3003D 2012PhRvL.109t3003D]. [[ตัวระบุวัตถุดิจิทัล|doi]]:[[doi:10.1103/PhysRevLett.109.203003|10.1103/PhysRevLett.109.203003]]. [[พับเมด|PMID]] [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23215482 23215482]. [[เซมานทิกสกอลาร์|S2CID]] [https://api.semanticscholar.org/CorpusID:27741778 27741778].</ref> 
: <math> Q_\mathsf{w} = 2 \, T_3 - 4 \, Q \, \sin^2\theta_\mathsf{w} = 2 \, T_3 - Q + (1 - 4 \, \sin^2\theta_\mathsf{w}) \, Q ~.</math>

เนื่องด้วย[[มุมไวน์เบิร์ก|มุมผสมอ่อน]]คือ <math>\theta_\mathsf{w} \approx 29^\circ</math>, นิพจน์ในวงเล็บคือ  <math>(1 - 4 \, \sin^2\theta_\mathsf{w}) \approx 0.060</math>, โดยที่[[กลุ่มการปรับมาตรฐานใหม่|ค่าของมันเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยตามความแตกต่างของโมเมนตัม (เรียกว่า "การวิ่ง")]] ระหว่างอนุภาคที่เกี่ยวข้อง ดังนั้น:
: <math>\ Q_\mathsf{w} \approx 2 \ T_3 - Q = \sgn(Q)\ \big(1 - |Q|\big)\ ,</math>
เนื่องด้วยโดยทั่วไปแล้วนั้น <math>\sgn T_3 \equiv \sgn Q</math>, และสำหรับเฟอร์มิออนทุกตัวที่เกี่ยวข้องกับอันตรกิริยาอย่างอ่อนแล้วนั้น <math>T_3 = \pm\tfrac{1}{2}</math> ประจุอ่อนของอนุภาคเลปตอนมีประจุจะมีค่าใกล้เคียงศูนย์ ดังนั้นอนุภาคเหล่านี้โดยส่วนใหญ่จึงมีอันตรกิริยากับอนุภาคโบซอน Z ผ่านการจับคู่ของแกน (axial coupling)

== ทฤษฎีแรงไฟฟ้าอ่อน ==
{{Main|อันตรกิริยาไฟฟ้าอ่อน}}
[[แบบจำลองมาตรฐาน]]ในฟิสิกส์ของอนุภาคได้ให้คำอธิบายต่อ[[ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า|อันตรกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้า]]และอันตรกิริยาอย่างอ่อนไว้ว่าเป็นสองแง่มุมที่แตกต่างกันของอันตรกิริยาไฟฟ้าอ่อนที่เป็นแรงอย่างเดียวกัน ทฤษฎีนี้ได้รับการพัฒนาราวปี 1968 โดย [[เชลดอน กลาชาว]], [[อับดุส ซาลาม]] และ [[สตีเวน ไวน์เบิร์ก]] ซึ่งได้รับ[[รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์|รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1979]] สำหรับผลงานของพวกเขา<ref>{{Cite web|title=Nobel Prize in Physics 1979|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1979/summary/|website=NobelPrize.org|language=en-US}}</ref> [[กลไกฮิกส์|กลไกของฮิกส์]]ให้คำอธิบายเกี่ยวกับการมีอยู่ของ[[เกจโบซอน]]ที่มีมวลจำนวนสามตัว (W<sup>+</sup>, W<sup>–</sup>, Z<sup>0</sup> ซึ่งเป็นอนุภาคพาหะของอันตรกิริยาอย่างอ่อน) และโฟตอน (<math>\gamma</math> ซึ่งเป็นเกจโบซอนไร้มวลที่ทำหน้าที่เป็นอนุภาคพาหะของอันตรกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้า)<ref name=":5">{{Cite journal|last=Amsler|first=C.|last2=Doser|first2=M.|last3=Antonelli|first3=M.|last4=Asner|first4=D.M.|last5=Babu|first5=K.S.|last6=Baer|first6=H.|last7=Band|first7=H.R.|last8=Barnett|first8=R.M.|last9=Bergren|first9=E.|last10=Beringer|first10=J.|last11=Bernardi|first11=G.|date=2008-09|title=Review of Particle Physics|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0370269308008435|journal=Physics Letters B|language=en|volume=667|issue=1-5|pages=1–6|doi=10.1016/j.physletb.2008.07.018}}</ref>

จากทฤษฎีแรงไฟฟ้าอ่อน ในจุดที่มีพลังงานสูงมากนั้นจักรวาลมีองค์ประกอบของ[[ฮิกส์โบซอน|สนามฮิกส์]]สี่ตัว ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์ผ่านสเกลาร์โบซอนไร้มวลสี่ตัวที่ก่อตัวเป็นคู่ของสนามฮิกส์เชิงซ้อน ในทำนองเดียวกัน มีเวกเตอร์โบซอนของแรงไฟฟ้าอ่อนที่ไร้มวลสี่ตัว ซึ่งแต่ละตัวมีลักษณะคล้าย[[โฟตอน]] อย่างไรก็ตาม ในจุดที่มีพลังงานต่ำ ความสมมาตรเกจนี้จะ[[การทำลายสมมาตรด้วยตนเอง|ถูกทำลายเองโดยธรรมชาติ]] (spontaneously broken) ไปสู่ความสมมาตร U(1) ของแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากหนึ่งในสนามฮิกส์ได้รับ[[ค่าคาดหมายสุญญากาศ]] (vacuum expectation value) หากว่าตามสามัญสำนึกแล้วนั้นการทำลายสมมาตรนี้ได้ถูกคาดการณ์ว่าจะก่อให้เกิด[[โกลด์สโตนโบซอน|โบซอน]]ไร้มวลสามตัว แต่แทนที่จะเป็นเช่นนั้น โบซอนฮิกส์สามตัวที่เกิดขึ้นกลับถูกผนวกเข้ากับโบซอนของแรงอ่อนจำนวนสามตัว ซึ่งส่งผลให้โบซอนเหล่านี้มีมวลผ่าน[[กลไกฮิกส์]] โบซอนเชิงประกอบสามตัวนี้ได้แก่ W<sup>+</sup>, W<sup>–</sup> และ Z<sup>0</sup> ซึ่งสามารถสังเกตได้จริงในการมีอันตรกิริยาแบบอ่อน ส่วนเกจโบซอนของแรงไฟฟ้าอ่อนตัวที่สี่คือโฟตอน (<math>\gamma</math>) ของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งไม่ทำปฏิสัมพันธ์กับสนามฮิกส์ใด ๆ จึงยังคงเป็นอนุภาคไร้มวล<ref name=":5" />

ทฤษฎีนี้ได้สร้างคำทำนายมากมายขึ้นมา ซึ่งรวมถึงคำทำนายเกี่ยวกับมวลของโบซอน W และ Z ได้ก่อนการถูกตรวจพบและถูกค้นพบในปี 1983

ในวันที่ 4 กรกฎาคม ค.ศ. 2012 คณะนักวิจัยจากการทดลอง CMS และ ATLAS ที่[[เครื่องชนอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่|เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (Large Hadron Collider)]] ได้ประกาศโดยแยกกันว่าพวกเขาได้ยืนยันการค้นพบอย่างเป็นทางการของโบซอนที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน ซึ่งมีมวลอยู่ในช่วง 125–127 GeV/c² โดยพฤติกรรมของอนุภาคนี้จนถึงขณะนี้นั้น "สอดคล้องกับ" ฮิกส์โบซอน อย่างไรก็ตาม ในขณะนั้นได้มีการย้ำเตือนอย่างระมัดระวังว่าจำเป็นต้องมีข้อมูลและการวิเคราะห์เพิ่มเติม ก่อนที่จะสามารถระบุได้อย่างแน่ชัดว่าโบซอนใหม่นี้เป็นฮิกส์โบซอนประเภทใดหรือไม่ ต่อมา เมื่อวันที่ 14 มีนาคม ค.ศ. 2013 การดำรงอยู่ของฮิกส์โบซอนจึงได้รับการยืนยันในเบื้องต้น<ref>{{Cite web|date=2025-01-30|title=New results indicate that new particle is a Higgs boson|url=https://home.web.cern.ch/news/news/physics/new-results-indicate-new-particle-higgs-boson|website=CERN|language=en}}</ref>

ในกรณีสมมุติที่[[ระดับแรงไฟฟ้าอ่อน|ระดับ]]ของ[[กลไกฮิกส์|การทำลายสมมาตรแรงไฟฟ้าอ่อน]]ถูกลดลง การมีอันตรกิริยาของ SU(2) ที่ยังไม่ถูกทำลายจะกลายเป็นอันตรกิริยาที่[[การกักขังสี|กักขัง]]ในที่สุด แบบจำลองทางเลือกที่ SU(2) ได้กลายเป็นอันตรกิริยาที่กักขังในระดับที่สูงกว่านั้นก็ได้แสดงให้เห็นพฤติกรรมที่คล้ายคลึงกับ[[แบบจำลองมาตรฐาน]]ในช่วงพลังงานต่ำ แต่มีความแตกต่างอย่างมากที่พลังงานสูงกว่าจุดที่สมมาตรถูกทำลาย<ref>{{Cite journal|last=Claudson|first=M.|last2=Farhi|first2=E.|last3=Jaffe|first3=R. L.|date=1986-08-01|title=Strongly coupled standard model|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.34.873|journal=Physical Review D|language=en|volume=34|issue=3|pages=873–887|doi=10.1103/PhysRevD.34.873|issn=0556-2821}}</ref>

== การฝ่าฝืนสมมาตร ==
[[File:Right left helicity.svg|thumb|280px|ภาพแสดงถึง[[ไครัลลิตี|อนุภาคที่ถนัดซ้ายและขวา]]: {{mvar|p}} คือโมเมนตัมของอนุภาค และ {{mvar|S}} คือ[[สปิน (ฟิสิกส์)|สปิน]]ของมัน เผยให้เห็นถึงการไร้ซึ่งภาพสะท้อนแบบสมมาตรในสถานะที่ต่างกัน]][[กฎทางวิทยาศาสตร์|กฎของธรรมชาติ]]เคยถูกเชื่อกันมาอย่างยาวนานว่าไม่มีความเปลี่ยนแปลงภายใต้[[การสะท้อน (ฟิสิกส์)|การสะท้อน]]ในกระจก กล่าวคือ ผลลัพธ์ของการทดลองที่สังเกตผ่านกระจกควรจะเหมือนกับผลลัพธ์ของชุดอุปกรณ์ทดลองที่สร้างขึ้นแยกต่างหากและสะท้อนกลับด้านเช่นเดียวกัน กฎนี้เรียกว่า [[พาริตี (ฟิสิกส์)|"กฎการอนุรักษ์พาริตี" (law of parity conservation)]] ซึ่งเป็นที่ทราบกันว่าถูกต้องในกรณีของ[[ความโน้มถ่วง|แรงโน้มถ่วง]]แบบคลาสสิก, [[ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า|แรงแม่เหล็กไฟฟ้า]] และ[[อันตรกิริยาอย่างเข้ม|แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม]] จึงได้ถูกกำหนดให้เป็นกฎสากล<ref>Carey, Charles W. (2006). [https://books.google.com/books?id=00r9waSNv1cC&pg=PA225 "Lee, Tsung-Dao"]. American scientists. Facts on File Inc. p. 225. [[เลขมาตรฐานสากลประจำหนังสือ|ISBN]] 9781438108070 – via Google Books.</ref> อย่างไรก็ตาม ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 [[เฉินหนิง หยาง]] และ[[จางเต๋า ลี]] ได้เสนอว่าแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนอาจละเมิดกฎนี้ ต่อมาในปี ค.ศ. 1957 [[เจิ้งชง อู๋]] และคณะ ได้ค้นพบว่าแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนละเมิดพาริตีจริง ซึ่งนำไปสู่การที่หยางและหลี่ได้รับ[[รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์]]ในปีเดียวกัน<ref>{{Cite web|title=Nobel Prize in Physics 1957|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1957/summary/|website=NobelPrize.org|language=en-US}}</ref>

แม้ว่าอันตรกิริยาอย่างอ่อนจะเคยได้รับการอธิบายโดย[[อันตรกิริยาของแฟร์มี|ทฤษฎีของแฟร์มี]] แต่การค้นพบการละเมิดพาริตีและ[[การปรับมาตรฐานใหม่ (ฟิสิกส์)|ทฤษฎีการปรับมาตรฐานใหม่]] (renormalization theory) ชี้ให้เห็นว่าจำเป็นต้องมีแนวทางใหม่ ในปี ค.ศ. 1957 [[โรเบิร์ต มาร์แชก]] (Robert Marshak) และ[[จอร์จ สุทรรศน์]] (George sudarshan) และต่อมา[[ริชาร์ด ไฟน์แมน]] และ[[เมอร์รี เกล-มานน์]] (Murry Gell-mann) ได้เสนอ[[ลากรานเจียน (ทฤษฎีสนาม)|ลากรานเจียน]]แบบ '''V − A''' ([[เวกเตอร์]]ลบ[[เวกเตอร์เทียม|เวกเตอร์แกน]] หรือแบบถนัดซ้าย) สำหรับอันตรกิริยาอย่างอ่อน ซึ่งตามทฤษฎีนี้นั้นแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนมีผลเฉพาะกับอนุภาคถนัดซ้ายและปฏิอนุภาคที่ถนัดขวา เนื่องจากภาพสะท้อนในกระจกของอนุภาคถนัดซ้ายจะกลายมาเป็นอนุภาคถนัดขวา ทฤษฎีนี้จึงอธิบายการละเมิดพาริตีในระดับสูงสุดได้ อย่างไรก็ตาม ทฤษฎี ''V − A'' ถูกพัฒนาขึ้นก่อนที่จะมีการค้นพบโบซอน Z ดังนั้นจึงไม่ได้รวมขอบเขตข้อมูลอนุภาคถนัดขวาที่เกี่ยวข้องกับอันตรกิริยากระแสเป็นกลาง

อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้ยังคงอนุรักษ์ความสมมาตรเชิงประกอบ [[การละเมิดซีพี|CP]] ไว้ได้ โดยที่ '''CP''' นั้นเป็นการรวมกันของพาริตี ('''P''') ซึ่งเป็นการสลับทิศทางซ้ายและขวา กับการสลับประจุ ('''C''') ซึ่งเป็นการเปลี่ยนอนุภาคให้เป็นปฏิอนุภาค นักฟิสิกส์ต้องประหลาดใจอีกครั้งเมื่อในปี ค.ศ. 1964 [[เจมส์ โครนิน]] [[เจมส์ โครนิน|(James Cronin)]] และ[[วาล ฟิตช์]] [[วาล ฟิตช์|(Val Fitch)]] ได้แสดงหลักฐานที่ชัดเจนจากการสลายตัวของอนุภาค[[เคออน]]ว่าความสมมาตร CP สามารถถูกทำลายได้เช่นกัน การค้นพบนี้ทำให้พวกเขาได้รับ[[รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์]]ในปี ค.ศ. 1980<ref>{{Cite web|title=Nobel Prize in Physics 1980|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1980/summary/|website=NobelPrize.org|language=en-US}}</ref> ต่อมาในปี ค.ศ. 1973 [[มาโคโตะ โคบายาชิ (นักฟิสิกส์)|มาโคโตะ โคบายาชิ]] [[มาโคโตะ โคบายาชิ (นักฟิสิกส์)|(Makoto Kobayashi)]] และ[[โทะชิฮิเดะ มะสึกะวะ|โทะชิฮิเดะ มะสึกะวะ (Toshihide Maskawa)]] ได้แสดงให้เห็นว่าการละเมิด CP ในอันตรกิริยาอย่างอ่อนนั้นต้องการอนุภาคมากกว่าสองรุ่น<ref>{{Cite journal|last=Kobayashi|first=Makoto|last2=Maskawa|first2=Toshihide|date=1973-02|title=C P -Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction|url=https://academic.oup.com/ptp/article-lookup/doi/10.1143/PTP.49.652|journal=Progress of Theoretical Physics|language=en|volume=49|issue=2|pages=652–657|doi=10.1143/PTP.49.652|issn=0033-068X}}</ref> ซึ่งนำไปสู่การทำนายการมีอยู่ของอนุภาครุ่นที่สามที่ยังไม่เป็นที่รู้จักในขณะนั้น การค้นพบนี้ทำให้พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 2008 (แบ่งรางวัลเป็นครึ่งหนึ่ง)<ref>{{Cite web|title=Nobel Prize in Physics 2008|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2008/summary/|website=NobelPrize.org|language=en-US}}</ref>

การละเมิด CP นั้นต่างจากการละเมิดพาริตี กล่าวคือการละเมิด CP เกิดขึ้นได้เฉพาะในสถานการณ์ที่พบได้ยาก แม้ว่าการละเมิด CP จะเกิดขึ้นน้อยมากภายใต้สภาวะปัจจุบัน แต่เป็นที่เชื่อกันอย่างกว้างขวางว่าปรากฏการณ์นี้เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้มีสสารมากกว่า[[ปฏิสสาร]]ในเอกภพ ซึ่งเป็นหนึ่งในสามเงื่อนไขของ[[อันเดรย์ ซาคารอฟ]] สำหรับ[[แบริโอเจเนซิส|กระบวนการกำเนิดแบริออน (baryogenesis)]]<ref>Langacker, Paul (2001) [1989]. "CP violation and cosmology". In Jarlskog, Cecilia (ed.). [https://books.google.com/books?id=U5TC5DSWOmIC CP Violation]. London, [[ริเวอร์เอดจ์, นิวเจอร์ซีย์|River Edge]]: World Scientific Publishing Co. p. 552. [[เลขมาตรฐานสากลประจำหนังสือ|ISBN]] 9789971505615 – via Google Books.</ref>

== อ่านเพิ่มเติม ==

* [[เอกภพไร้แรงอ่อน|เอกภพไร้แรงอ่อน (weakless universe)]] – สมมุติฐานที่ว่าด้วยแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนไม่จำเป็นต่อการดำรงอยู่ของชีวิตตาม[[หลักมานุษยวิทยา]]
* [[ความโน้มถ่วง]]
* [[อันตรกิริยาอย่างเข้ม]]
* [[ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า]]

== เชิงอรรถ ==

* <sup>[เชิงอรรถ 1]</sup> เนื่องจากความสามารถพิเศษของอันตรกิริยาอย่างอ่อนในการเปลี่ยนแปลง[[เฟลเวอร์ (ฟิสิกส์ของอนุภาค)|เฟลเวอร์]]ของอนุภาค การวิเคราะห์อันตรกิริยานี้จึงถูกเรียกในบางครั้งว่าควอนตัมเฟลเวอร์ไดนามิกส์ (quantum flavour dynamics - QFD) ซึ่งเป็นการตั้งชื่อโดยอุปมาอุปไมยกับ[[ควอนตัมโครโมไดนามิกส์]] (quantum chromodynamics, QCD) ที่ใช้สำหรับ[[อันตรกิริยาอย่างเข้ม|แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม]]
* <sup>[เชิงอรรถ 2]</sup> เปรียบเทียบกับ[[เฟมโตเมตร|รัศมีประจุของโปรตอน]]ที่ 8.3×10<sup>−16</sup> เมตร ~ 0.83 เฟมโตเมตร
* <sup>[เชิงอรรถ 3]</sup> อย่างไรก็ตาม ไพออนเป็นกลาง ({{math|{{SubatomicParticle|pion0}}}}) สลายตัวผ่านอันตรกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้า ในขณะที่[[เมซอน]]อื่นหลายชนิด (หากเลขควอนตัมของพวกมันอนุญาต) มักจะสลายตัวผ่าน [[อันตรกิริยาอย่างเข้ม|อันตรกิริยานิวเคลียร์อย่างเข้ม]]เป็นหลัก
* <sup>[เชิงอรรถ 4]</sup> ข้อยกเว้นที่ชัดเจนและอาจเป็นกรณีเดียวของกฎนี้คือการสลายตัวของ[[ท็อปควาร์ก]] (top quark) ซึ่งมีมวลมากกว่าผลรวมของมวล[[บ็อตทอมควาร์ก]] (bottom quark) และโบซอน W<sup>+</sup> ที่เป็นผลผลิตจากการสลายตัว ดังนั้นจึงไม่มีข้อจำกัดด้านพลังงานที่ทำให้การเปลี่ยนสถานะของมันช้าลง ความเร็วในการสลายตัวของท็อปควาร์กผ่านแรงอ่อนนั้นสูงมาก จนกระทั่ง[[อันตรกิริยาอย่างเข้ม|แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม]] (หรือ "[[อันตรกิริยาอย่างเข้ม|แรงสี]]") ไม่มีเวลามากพอที่จะจับมันรวมกับควาร์กตัวอื่นได้ ทำให้มันเป็นควาร์กตัวเดียวที่ไม่สามารถสร้างฮาดรอน (hadron) ได้
*<sup>[เชิงอรรถ 5]</sup> มีเพียงอันตรกิริยาที่กระทำต่อ[[ฮิกส์โบซอน]]เท่านั้นที่จะละเมิดการอนุรักษ์ไอโซสปินอย่างอ่อน และดูเหมือนจะละเมิดโดยสมบูรณ์ ดังนี้: 
<math>\bigl| \Delta T_3 \bigr| = \tfrac{1}{2}\ .</math>

* <sup>[เชิงอรรถ 6]</sup> เฟอร์มิออนในสมมติฐานบางชนิด เช่น [[นิวทริโนสเตอไรล์]] (sterile neutrinos) จะมีค่าไฮเปอร์ชาร์จอย่างอ่อนเป็นศูนย์ – แต่โดยแท้จริงแล้ว ไม่มี[[ประจุ (ฟิสิกส์)|ประจุเกจ]]ของแรงพื้นฐานที่รู้จักใด ๆ เลยที่เป็นศูนย์ การมีอยู่ของอนุภาคเหล่านี้ยังคงเป็นประเด็นในการวิจัยอย่างต่อเนื่อง เพื่อค้นหาว่ามีอนุภาคดังกล่าวอยู่จริงหรือไม่
* <sup>[เชิงอรรถ 7]</sup> การแลกเปลี่ยนโบซอน W เสมือนสามารถพิจารณาได้ในลักษณะเดียวกัน เช่น การปล่อย W⁺ หรือการดูดกลืน W⁻ กล่าวคือ หากพิจารณาแกนเวลาในแนวตั้ง โบซอน W⁺ สามารถมองว่าเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวา หรือในทางกลับกัน โบซอน W⁻ สามารถมองว่าเคลื่อนที่จากขวาไปซ้ายได้เช่นเดียวกัน
* <sup>[เชิงอรรถ 8]</sup> เฟอร์มิออนเพียงชนิดเดียวที่โบซอน Z<sup>0</sup> ไม่สามารถมีปฏิสัมพันธ์ด้วยได้เลยคือ [[นิวทริโนสเตอไรล์]]อันเป็นอนุภาคในสมมติฐาน ซึ่งได้แก่ ปฏินิวทริโนที่มีไครัลซ้าย (left-chiral anti-neutrinos) และนิวทริโนที่มีไครัลขวา (right-chiral neutrinos) นิวทริโนเหล่านี้ถูกเรียกว่า "สเตอไรล์" หรือ "เป็นหมัน" (sterile) เนื่องจากพวกมันไม่สามารถมีปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคใด ๆ ในแบบจำลองมาตรฐานได้ ยกเว้นอาจเป็นไปได้กับ[[ฮิกส์โบซอน]] อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบัน นิวทริโนประเภทนี้ยังคงเป็นเพียงสมมติฐาน และ ณ เดือนตุลาคม ค.ศ. 2021 ยังไม่มีหลักฐานยืนยันการมีอยู่จริงของอนุภาคเหล่านี้
"[[MicroBooNE]] ได้ทำการสำรวจอย่างครอบคลุมผ่านอันตรกิริยาหลายประเภท และด้วยเทคนิคการวิเคราะห์และการสร้างภาพใหม่ที่หลากหลาย" [[บอนนี เฟลมิง|บอนนี เฟลมิง (Bonnie Fleming)]] จากมหาวิทยาลัยเยล (Yale) ซึ่งเป็นผู้ร่วมโฆษกของโครงการกล่าว "ทุกวิธีการให้ผลลัพธ์ที่เหมือนกัน ซึ่งทำให้เรามั่นใจอย่างมากในข้อสรุปของเราว่าเราไม่พบสัญญาณใด ๆ ที่บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของนิวทริโนสเตอไรล์"<ref name=":4">{{Cite web|last=cern|date=2021-10-28|title=MicroBooNE sees no hint of a sterile neutrino|url=https://cerncourier.com/a/microboone-sees-no-hint-of-a-sterile-neutrino/|website=CERN Courier|language=en-US}}</ref>

"นิวตริโนสเตอไรล์ที่มีขนาดพลังงานในระดับ eV ดูเหมือนไม่มีแรงจูงใจทางการทดลองอีกต่อไป และไม่เคยช่วยแก้ปัญหาใด ๆ ที่ค้างคาอยู่ในแบบจำลองมาตรฐาน" มิคาอิล ชาโปชนิกอฟ (Mikhail Shaposhnikov) นักทฤษฎีจาก EPFL กล่าว "แต่นิวทริโนสเตอไรล์ที่มีขนาดพลังงานตั้งแต่ GeV จนถึง keV ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อเฟอร์มิออนมาโจรานา (Majorana fermion) นั้นมีแรงจูงใจทางทฤษฎีที่ดี และไม่ขัดแย้งกับการทดลองใด ๆ ที่มีอยู่"<ref name=":4" />

== อ้างอิง ==
{{รายการอ้างอิง}}

{{แรงพื้นฐาน}}
{{เรียงลำดับ|แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน}}

[[หมวดหมู่:ฟิสิกส์นิวเคลียร์]]
[[หมวดหมู่:หลักการสำคัญของฟิสิกส์]]