Trong
vật lý hạt,
tương tác yếu là cơ chế chịu trách nhiệm cho
lực yếu hay
lực hạt nhân yếu, một trong bốn
tương tác cơ bản đã biết trong
tự nhiên, cùng với
tương tác mạnh,
tương tác điện từ, và
tương tác hấp dẫn. Tương tác yếu gây ra
phân rã phóng xạ ở cả
hạt hạ nguyên tử và
phản ứng phân hạch. Lý thuyết tương tác yếu đôi khi được gọi là
vị động lực học lượng tử (
QFD), tương tự với lý thuyết
QCD và
QED, nhưng tên gọi này ít khi được sử dụng bởi vì lực yếu được hiểu tốt nhất trong
lý thuyết điện yếu (EWT).
[1]Trong
Mô hình chuẩn của
vật lý hạt, các nhà vật lý hạt miêu tả tương tác yếu thông qua sự hấp thụ hay phát ra các
boson W và Z. Mọi
fermion đã biết đều tham gia vào tương tác yếu. Fermion là các hạt có
spin bán nguyên (spin là một trong những tính chất cơ bản của hạt). Hạt fermion có thể là một
hạt cơ bản, như
electron, hoặc nó có thể là
hạt tổ hợp, như
proton chẳng hạn. Khối lượng của các boson W+, W−, và Z lớn hơn rất nhiều so với của proton hay neutron, và cũng là nguyên nhân khiến cho tầm tương tác của lực yếu là ngắn. Nó được gọi là yếu bởi vì cường độ trường của nó trên một khoảng cách cho trước nhỏ hơn vài bậc độ lớn so với
lực hạt nhân mạnh và
lực điện từ.Trong giai đoạn của
kỷ nguyên quark, lực điện yếu tách thành hai lực điện từ và lực yếu. Hầu hết các fermion theo thời gian sẽ phân rã bởi tương tác yếu. Một ví dụ quan trọng đó là
phân rã beta, và sự sản sinh của
deuteri và
heli từ
hiđrô của phản ứng nhiệt hạt nhân trong lòng các
sao như
Mặt Trời. Những phân rã này cũng cho phép
định tuổi bằng cacbon phóng xạ, như
cacbon-14 phân rã thông qua tương tác yếu thành
nitơ-14. Nó cũng tạo ra hiện tượng phát quang do phóng xạ (radioluminescence), thường sử dụng trong chiếu sáng bằng
triti, và liên quan tới lĩnh vực chế tạo pin sử dụng phân rã beta (betavoltaics).
[2]Các hạt
quark, mà cấu thành lên các hạt tổ hợp như neutron và proton, được xếp thành sáu "vị" (hương) – lên, xuống, lạ, duyên, đỉnh và đáy – và tổ hợp giữa các hạt hình thành lên tính chất của hạt tổ hợp. Tương tác yếu là duy nhất trong trường hợp nó cho phép hoán đổi giữa các vị quark thành vị khác. Ví dụ, trong quá trình phân rã beta trừ, một quark xuống phân rã thành một quark lên, biến đổi một neutron thành một proton. Tương tác yếu cũng là tương tác cơ bản duy nhất phá vỡ
tính đối xứng chẵn lẻ, và tương tự nó là tương tác duy nhất thể hiện tính phá vỡ
đối xứng CP.