弱相互作用，是自然界四种基本相互作用之一，简称弱作用。它与强相互作用、电磁作用和万有引力并列，以其相对较弱的强度而得名，其作用范围小于强相互作用。

最早通过原子核的β衰变现象观察到了弱作用，随后的研究揭示了介子、重子和轻子衰变以及中微子散射等过程。弱作用的力程是最短的，在低能环境下，可以近似看作是粒子在同一点的作用。费米子间的弱作用，即费米作用，表现为两个费米子弱作用流的耦合，类似电磁作用中的电流。耦合常数G的值非常小，比电磁作用的精细结构常数小1000倍，这体现了两种作用在低能条件下的强度差异。

弱相互作用的独特之处在于其对称性的低级，它打破了空间反射、电荷共轭和时间反演的对称性，而同位旋、奇异数、粲数和底数等在强作用下守恒的量子数在弱作用中不再守恒。尽管如此，弱作用中不破坏时间反演的部分较弱得多。

经过长期实验和理论研究，人们在低能有效费米作用中已经明确了弱作用流的形式，形成了普适费米型弱相互作用理论。然而，费米作用的场论不可重正化，难以处理高阶效应。因此，费密作用不能作为弱相互作用的基本理论。人们发现，尽管弱作用与电磁作用在表面上差异显著，但它们之间存在内在的联系。在60年代末，提出了电弱统一的规范理论，该理论将轻子、夸克和黑格斯粒子与电-弱规范场的相互作用统一起来，描述了电磁作用和弱作用的统一。其中，光子无质量，是电磁作用的传播者，而传递弱作用的粒子则是质量不为零的中间玻色子。这种理论不仅解释了两种基本相互作用的内在联系，而且是可重正化的。标准的电弱统一规范模型已成功地解释了所有低能弱作用实验结果，并预言的中间玻色子也在1983年被发现，进一步证实了电弱统一规范理论的正确性。

扩展资料

弱相互作用：最早观察到原子核的β衰变是弱相互作用引起的一种现象，凡是涉及中微子的反应都是弱相互作用过程。19世纪末，物理学家发现，有的原子核能够自发地放出射线。后来发现，在放射现象中起作用的还有另外一种基本作用，称为弱相互作用（weak interaction）。