1896 yilda frantsuz olimi Anri Bekkerel uranning radioaktivligini aniqladi. Bu - shungacha noma’lum bo’lgan tabiat kuchlari - kuchsiz o’zaro ta’sir to’g’risidagi bir qancha eksperimental signal edi. Hozir kuchsiz o’zaro ta’sir kun oddiy vokealar orkasida turishini bilamiz, masalan, u Quyosh va boshqa yulduzlar nurlanishini tutib turuvchi ba’zi bir termoyadro reaksiyalarida ishtirok etadi.

«Kuchsiz» nomi bu o’zaro ta’sirga anglashilmovchilik oqibatida berilgan. Masalan, proton uchun u gravitatsion o’zaro ta’sirdan ko’p marta kuchli (Tortishish, Tabiat kuchlarining birligi). Bu, to’g’risi, buzuvchi o’zaro ta’sirdir, moddani mahkamlamaydigan, balki uni faqat buzadigan yagona tabiat kuchidir. Uni «printsipsiz» o’zaro ta’sir desa ham bo’ladi, chunki buzishda u boshqa kuchlar rioya qiladigan fazoviy juftlik va vaqtiy qaytuvchanlik printsiplari bilan hisoblashmaydi.

Kuchsiz o’zaro ta’sirning asosiy xossalari 1930-yillardayoq asosan italyan fizigi E. Fermi ishlari tufayli ma’lum bo’lgan edi. Gravitatsion va elektr kuchlaridan farqli ravishda kuchsiz o’zaro ta’sir kuchlari juda kichik ta’sir radiusiga ega bo’lishi aniqlandi. O’sha yillarda ta’sir radiusi umuman yo’qday - o’zaro ta’sir fazoning bir nuqtasida va bir onda yuz berayotganday tuyulardi. Bu o’zaro ta’sir virtual ravishda (qisqa vaqtga) yadrodagi har bir protonni neytronga, pozitronni pozitron va neytrinoga, har bir neytronni proton, elektron va antineytrinoga aylantiradi. Vakuumli elektron-pozitron yoki proton-antiproton juftlarning virtual paydo bo’lishiga o’xshash, barqaror yadrolarda yuqoridagi aylanishlar virtual bo’lib qolaveradi. Agar zaryadi bo’yicha birlikka farq kiluvchi yadrolarning massasi yetarlicha katta bo’lsa, bu virtual aylanishlar haqiqiy bo’lib ketadi va yadro o’zidan elektron va antineytrino chiqarib (elektron β^- emirilish) yoki pozitron va neytrino chiqarib (pozitron β⁺ emirilish), o’z zaryadini 1 ga o’zgartiradi. Neytronning massasi proton va elektron massalarn yig’indisidan taxminan 1MeV cha ortiq. Shuning uchun erkin neytron proton, elektron va antineytrinoga parchalanganda taxminan 1MeV energiya ajraladi. Erkin neytronning yashash vaqti 10 minut chamasida, ammo bog’langan holatda, masalan, deytonda (u neytron va protondan iborat) bu zarralar cheksiz uzoq yashashi mumkin.

Myuon (Leptonlar) bilan shunga o’xshash hodisa yuz beradi - u elektron, neytrino va antineytrinoga parchalanadi. Parchalanishdan oldin myuon 10^-6sm chamasida - neytrondan ancha ko’p vaqt yashaydi. Fermi nazariyasi uni ishtirok qilayotgan zarralar massalari farqi bilan tushuntirardi. Parchalanishda qancha ko’p energiya ajralsa, u shuncha tez boradi. μ^- yemirilishda ajraladigan energiya 100MeV atrofida, neytronning parchalanishidagidan taxminan 100 marta katta. Zarraning yashash vaqti bu energiyaning beshinchi darajasiga teskari proportsional bo’ladi.

Keyingi o’n yillarda aniqlanishicha, kuchsiz o’zaro ta’sir lokal ta’sir emas, ya’ni u bir nuqtada va bir onda yuz bermaydi. Hozirgi zamon nazariyasiga asosan kuchsiz ta’sir bir onda uzatilmaydi, balki elektron-antineytrino virtual jufti myuon neytrinoga o’tgandan 10^-26c keyin paydo bo’ladi va bu voqea 10^-16sm masofada yuz beradi. Na bir chizg’ich, na bir mikroskop, albatta, bunday kichik masofani, xuddi shuningdek, na bir sekundomer shunday kichik vaqt oralig’ini o’lchay olmaydi. Deyarli hamma vaqt bo’ladigandek, hozirgi zamon fizikasida biz bilvosita ma’lumotlar bilan qanoatlanishimiz mumkin. Fiziklar protsessning mexanizmi to’g’risida turli farazlar qiladilar va bu farazlarning barcha imkonli xulosalarini tekshiradilar. Ishonchli tajribalarning biriga zid kelib qolgan farazlar uloqtirib tashlanadi, qolganlarini tekshirish uchun yangi tajribalar o’tkaziladi. Bu protsess kuchsiz o’zaro ta’sir holida 40 yilcha, toki fiziklar quyidagi fikrga kelguncha davom etdi: kuchsiz o’zaro ta’sirni protondan 100 marta og’irroq o’ta massiv zarralar uzatadi. Bu zarralar 1 spinga ega bo’lib, vektor bozonlar deyiladi (ular 1983 yilda TSERN da kashf qilingan, Shveysariya - Fransiya).

Zaryadlangan ikkita W⁺, W^- vektor bozon va bitga neytral Z⁰ vektor bozon bor (yuqoridagi belgi, odatdagidek, proton birliklaridagi zaryadni ko’rsatadi. Neytron va myuon parchalanishlarida zaryadlangan W^-vektor bozon «ishlaydi». Bunday rasmlar Feynman diagrammalari deyiladi, ular protsessni yaqqol tasvirlab qolmasdan, balki uni hisoblashga ham yordam ko’rsatadi. Bu - reaksiya ehtimolligi formulasining o’ziga xos stenografik yozuvidir; bu yerda u yaqqol tasvir uchun ishlatiladi. Myuon neytrinoga o’tayotib V- bozon chiqaradi, u o’z navbatida elektron va antineytrinoga parchalanadi. Ajraladigan energiya bozonning W- real paydo bo’lishiga yetarli bo’lmaganidan u virtual, ya’ni juda qisqa muddatga paydo bo’ladi. Ushbu holda bu 10^-26c ni tashkil qiladi. W- bozonga mos maydon bu vaqt ichida to’lqinni, yoki boshqacha qilib aytganda, real zarrani shakllantirishga ulgurmaydi (Maydonlar va zarralar). O’lchami 10^-16 bo’lgan quyuq maydon hosil qilib, 10^-26c dan keyin undan elektron va antineytrino paydo bo’ladi.

Neytronning yemirilishi uchun ham shunday diagrammani chizish mumkin edi, biroq bu yerda u bizni adashtirgan bo’lardi. Gap shundaki, neytron o’lchami 10^-13sm bo’lib, u kuchsiz kuchlar ta’sir radiusidan 1000 marta kattadir. Shuning uchun bu kuchlar kvarklar joylashgan neytron ichida mavjud bo’ladi. Neytronning uchta kvarkidan biri W- bozon chiqarib, o’zi boshqa kvarkka aylanadi. Neytrondagi kvarklarning zaryadlari: -1/3, -1/3 va +2/3 bo’lib, -1/3 manfiy zaryadli ikkita kvarkdan biri +2/3 musbat zaryadli kvarkka aylanadi. Natijada -1/3, 2/3 va 2/3 zaryadli kvarklar hosil bo’lib, ular birgalikda protonni tashkil qiladi. Reaksiya mahsulotlari- elektron va antineytrino protondan bemalol uchib chiqadi. Biroq, W- bozonni chiqargan kvark tepki olib, qarama-qarshi yo’nalishda harakat qila boshlaydi. Nima uchun u uchib chiqmaydi?

Uni kuchli o’zaro ta’sir tutib turadi. Bu o’zaro ta’sir kvark bilan birga, uning ajralmas yuldoshlarini ham olib ketib, oqibatda harakatlanuvchi proton vujudga keladi. Shunga o’xshash sxema bo’yicha qolgan adronlarning kuchsiz yemirilishi (kuchsiz o’zaro ta’sir bilan bog’liq bo’lgan) yuz beradi. Bularning hammasi kvarklarning birida vektor bozonning leptonlar (μ^-, e^-, τ^- va v^- zarralar)ga o’tishiga mayda reaksiya mahsulotlarining navbatdagi uchib ketishiga olib keladi.

Biroq ba’zida, adron yemirilishlar ham yuz beradi: vektor bozon kvark - antikvark juftga yemirilishi, u o’z navbatida mezonlarga o’tishi mumkin.

Xullas, ko’p sonli turlicha reaksiyalar kvark va leptonlarning vektor bozonlar bilan o’zaro ta’siridan yuzaga keladi. Bu o’zaro ta’sir universal, ya’ni kvark va leptonlar uchun birday. Gravitatsion va elektromagnitik o’zaro ta’sirning universalligidan farqli o’laroq, kuchsiz o’zaro ta’sirning universalligi hali yetarlicha talqin topgani yo’q. Hozirgi nazariyalarda kuchsiz o’zaro ta’sirni elektromagnit o’zaro ta’sir bilan qo’shib qaraladi (Tabiat kuchlarining birligi).

Kuchsiz o’zaro ta’sir tomonidan simmetriyaning buzilishi haqida (Juftlik, Neytrino) maqolalariga (Tabiat kuchlarining birligi) maqolasida kuchsiz kuchlarning mirodunyo manzarasida tutgan o’rni haqida gapirilgan.