Фундаментальные физические взаимодействия

В настоящее время известны четыре типа фундаментальных взаимодействий между элементарными частицами: сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное.

Сильное взаимодействие. Выделяется как взаимодействие, которое ответственно за процессы с элементарными частицами, протекающие с наибольшей интенсивностью по сравнению с другими процессами. Оно приводит к самой сильной связи элементарных частиц. Этот вид взаимодействия обусловливает связь протонов и нейтронов в ядре и обеспечивает исключительную прочность этих образований, являющуюся основой стабильности вещества в земных условиях. Интенсивность взаимодействия принято характеризовать безразмерной константой взаимодействия. Константа сильного взаимодействия имеет величину порядка 1 ÷ 10. Наибольшее расстояние, на котором проявляется сильное взаимодействие (радиус действия ), составляет примерно 10-15 м. Время, характерное для сильного взаимодействия, порядка 10-23 с. Сильное взаимодействие обеспечивает существование ядер. Различными проявлениями сильного взаимодействия являются термоядерный синтез, благодаря которому светятся звезды, и деление ядер в ядерных реакторах.

Электромагнитное взаимодействие. В основе электромагнитного взаимодействия лежит связь с электромагнитным полем, источником которого являются электрические заряды. Процессы, обусловленные им, менее интенсивны, чем процессы сильного взаимодействия, а порождаемая им связь элементарных частиц заметно слабее. Электромагнитное взаимодействие ответственно за излучение фотонов, связывает ядра и электроны в атомы, атомы – в молекулы. Окружающий нас мир является по существу проявлением электромагнитного взаимодействия. Константа электромагнитного взаимодействия равна 1/137. Радиус действия не ограничен ( ). Характерное время 10-21 с.

Слабое взаимодействие. Слабое взаимодействие слабо влияет на поведение элементарных частиц или вызывает очень медленно протекающие процессы изменения их состояния. Это взаимодействие ответственно за все виды - распада ядер (включая – захват), за распады элементарных частиц, а также за все процессы взаимодействия нейтрино с веществом. Константа взаимодействия равна 10-14. Слабое взаимодействие является короткодействующим, радиус действия 10-17 м. Характерное время взаимодействия 10-10 с.

Гравитационное взаимодействие. Гравитационное взаимодействие является универсальным, ему подвержены все без исключения элементарные частицы. Однако в процессах микромира гравитационное взаимодействие ощутимой роли не играет. Самое слабое из всех фундаментальных взаимодействий: константа взаимодействия равна 10-39. Радиус действия не ограничен. Характерное время взаимодействия 1016 с. Макроскопически гравитационное взаимодействие проявляется в небесной механике, оно определяет эволюцию Вселенной, галактик, звезд и планетарных систем.

Основные характеристики фундаментальных взаимодействий приведены в таблице.

Тип взаимодействия Константа взаимодействия Радиус действия, м Время взаимо- действия, с Переносчики взаимодействия
Сильное 1 - 10 10-15 10-23 глюоны
Электромагнитное 1/137 10-21 фотоны
Слабое 10-14 10-17 10-10 промежуточные бозоны
Гравитационное 10-39 1016 гравитоны

 








Дата добавления: 2015-05-26; просмотров: 2445;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.003 сек.