Когда говорят о слабом взаимодействии, то обычно вскользь упоминают, что оно участвует в бета-распаде - и на этом "молчок". Между тем, эта фундаментальная сила намного невероятнее, чем вы могли себе представить.
Атомное ядро состоит из нейтронов и протонов, а те, в свою очередь, из кварков. Кварков всего шесть видов или "ароматов": верхний, нижний, очарованный, странный, истинный и прелестный.
Каждый из них обладает электрическим зарядом, но не "+1" или "-1", а дробным: "+2/3" или "-1/3". Протон состоит из двух верхних и одного нижнего: 2/3+2/3-1/3 = 3/3 или +1. Нейтрон состоит из одного верхнего и двух нижних: 2/3-1/3-1/3=0 , то есть электрическая нейтральность.
Кварки способны менять свой аромат, а вместе с ним - и свой электрический заряд. Стоит лишь одному из них сделать это, как нейтрон превращается в протон или наоборот. При этом разница в зарядах восполняется электроном (-1) или позитроном (+1). Помимо этого, происходит испускание нейтрино - самой неуловимой частицы.
За этот процесс "смены аромата" и отвечает слабое взаимодействие. По такому механизму происходит многие радиоактивные распады: углерод-14 со временем превращается в азот, а калий-40 - в аргон. Оба этих распада происходят прямо сейчас в вашем теле.
Вот только ни электрона, ни нейтрино до начала реакции в ядре не было. Они в буквальном смысле получаются из "ничего", и являются по сути "отходами". Когда кварк меняет свой аромат, то он испускает виртуальную частицу, именуемую W-бозоном. Она в 100 раз тяжелее протона и живет всего лишь 0,0000000000000000000000003 секунды, после чего распадается на электрон и антинейтрино (или на позитрон и нейтрино).
Слабое взаимодействие также участвует и в реакциях внутри звезд. Термоядерное топливо - водород - представляет собой протон, а продукт реакции - гелий - содержит два нейтрона. И получаются эти нейтроны как раз "благодаря" слабому взаимодействию из тех же протонов.
