Интенсивности слабых процессов быстро растут с ростом энергии. Так, например, бета-распад нейтрона, энерговыделение в котором мало (~ 1 Мэв ) по сравнению с энергиями порядка энергии покоя адронов, длится около 103сек ., что на 13 порядков больше, чем время жизни L-гиперона . Сечение взаимодействия с нуклонами (протонами и нейтронами) для нейтрино, имеющих энергии ~ 100 Гэв, примерно в миллион раз больше, чем для нейтрино с энергией ~ 1 Мэв. Вплоть до каких энергий продлится рост сечения с энергией, пока не ясно. Возможно, он не прекратится до энергий ~1000 Гэв в системе центра масс сталкивающихся частиц. Возможно, однако, что этот рост остановится при гораздо меньших энергиях.
Наиболее распространённый процесс, обусловленный С. в., — (b-распад радиоактивных атомных ядер. Явление радиоактивности было обнаружено в 1896 А. А. Беккерелем . В течение первой трети 20 в. экспериментально исследовались энергетические спектры b-радиоактивных ядер (Э. Резерфорд , Дж. Чедвик , Л. Майтнер ). Результатом этого исследования явилась гипотеза (1931, В. Паули ) о том, что в b-распаде наряду с электроном (е- ) испускается ещё одна лёгкая частица, получившая позднее название нейтрино. И хотя экспериментально свободное нейтрино было обнаружено лишь в 1956, уже в 1934, исходя из гипотезы Паули, Э. Ферми построил теорию (b-распада, которая (с некоторыми модификациями) лежит в основе современной теории С. в.
Согласно теории Ферми, электрон и нейтрино (более точно: антинейтрино), вылетающие из (b-радиоактивного ядра, не находились в нём до этого, а возникают в момент распада. Это явление аналогично испусканию фотонов низкой энергии (видимого света) возбуждёнными атомами или фотонов высокой энергии (g-квантов) возбуждёнными ядрами. Как известно, свет испускается электроном при переходе с одного атомного уровня на другой, более низкий. Аналогично g-кванты испускаются нуклонами, переходящими с более высоких, возбуждённых уровней в ядре на более низкие. Первичной причиной этих процессов является взаимодействие электрических зарядов с электромагнитным полем: движущаяся заряженная частица — электрон или протон — возмущает электромагнитное поле, причём энергия частицы передаётся квантам поля — фотонам. Движущийся заряд создаёт электромагнитный ток, и обычно говорят о взаимодействии фотонов с электромагнитным током. В квантовой электродинамике взаимодействие электрона с фотоном описывается выражением типа
.
Здесь е
— элементарный электрический заряд, являющийся константой электромагнитного взаимодействия (безразмерной константой, характеризующей интенсивность протекания электромагнитных процессов, является величина 
1
/137
, где 
—
постоянная Планка, с
— скорость света), y — оператор уничтожения электрона, находящегося в исходном состоянии, 
— оператор рождения электрона в конечном состоянии, А —
оператор рождения фотона. Т. о., вместо исходного электрона возникают две частицы: электрон, находящийся в другом состоянии (с меньшей энергией), и фотон.
Более точно взаимодействие электрона с фотоном описывается выражением
.
(1)
Индекс m в величине Аm
принимает четыре значения: m = 0, 1, 2,3 и указывает, что величина Аm
преобразуется как четырёхмерный вектор при Лоренца преобразованиях
.
[Напомним, что четырёхмерный вектор образуют, например, четырёхмерные координаты частицы хm
(x
= ct, x1
= х, x2
= у, x3
= z
) или её энергия и импульс рm
(po
= Е/с, p1
= px
, p2
= ру
, p3
= pz
,
где Е —
энергия частицы, px
, py
, pz
—
компоненты её трёхмерного импульса).] Скалярное произведение двух четырёхмерных векторов определяется следующим образом: хm
рm = xo
po
— x1
p1
— x2
p2
— x3p3
(по одинаковым индексам m производится суммирование.; для краткости знак суммы опускается). Поскольку электромагнитное поле является векторным, то о кванте этого поля — фотоне — говорят как о векторной частице. Величина 
называется электромагнитным током. Чтобы взаимодействие (1) было лоренц-инвариантным, необходимо, чтобы электромагнитный ток 
также являлся четырёхмерным вектором и взаимодействие тока с фотонным полем представляло собой скалярное произведение двух четырёхмерных векторов (именно на это указывает повторение индекса m). Четыре матрицы
gm
(матрицы Дирака) введены для того, чтобы из операторов 
и y, которые являются четырёхмерными спинорами
относительно преобразований Лоренца, сконструировать четырёхмерный вектор — электромагнигный ток.
Уточним теперь смысл операторов и y. Они описывают процессы не только с участием частиц (электронов), но и с участием античастиц
(позитронов). Оператор y уничтожает электрон или рождает позитрон, а оператор рождает электрон или уничтожает позитрон. Оператор А
описывает как рождение, так и уничтожение фотонов, поскольку абсолютно нейтральная частица — фотон — сама является своей античастицей. Т. о., взаимодействие 
описывает не только испускание и поглощение света электронами и позитронами, но и такие процессы, как рождение электрон-позитронных пар фотонами или аннигиляция этих пар в фотоны. Обмен фотоном (g) между двумя заряженными частицами приводит к взаимодействию этих частиц друг с другом. В результате возникает, например, рассеяние электрона протоном, которое схематически изображается Фейнмана диаграммой
,
представленной на рис. 1
. При переходе протона в ядре с одного уровня на другой это же взаимодействие может привести к рождению ядром электрон-позитронной пары (рис. 2
).
Теория b-распада Ферми по существу аналогична теории электромагнитных процессов. В основу теории Ферми положил взаимодействие двух «слабых токов», но взаимодействующих между собой не на расстоянии путём обмена частицей — квантом поля (фотоном в случае электромагнитного взаимодействия), а контактно. Это взаимодействие в современых обозначениях имеет вид:
(2)