Полная версия


Виды взаимодействий

Астрономия для любителей Квантовая физика и Вселенная Виды взаимодействий

Виды взаимодействий

Существует 4 не сводящихся друг к другу вида взаимодействий. Это гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. В физике причиной изменения движения тел является сила. Исследуя окружающий нас мир, мы можем заметить множество разнообразных сил: сила тяжести, сила сжатия пружины, сила, возникающая при столкновении тел, сила трения и другие. Однако, когда была выяснена атомарная структура вещества, стало понятно, что все разнообразие этих сил есть результат взаимодействия атомов друг с другом. Поскольку атомы взаимодействуют через электростатическое поле электронных оболочек, то, как оказалось, все эти силы — лишь различные проявления электромагнитного взаимодействия. Действительно, представим себе два сталкивающихся бильярдных шара. Всегда слышится звук удара, но что при этом происходит. Всего навсего взаимодействовали электронные оболочки атомов.

Единственное исключение из этого многообразия сил — сила тяжести, причиной которой является гравитационное взаимодействие между двумя массивными телами. Чтобы понять, что из себя представляю два оставшихся взаимодействия нужно чуть лучше познакомится с миром элементарных частиц. Виды взаимодействий

Заглянем внутрь атомного ядра. Ядро состоит из двух видом элементарных частиц – протонов и нейтронов. Протоны – положительно заряженные элементарные частица, довольно тяжелые (почти в 2000 раз тяжелее электрона). Нейтроны не имеют электрического заряда, еще чуть более тяжелые чем протоны. Зная точно массы и заряды протоны и нейтрона видно, что в присутствии только гравитационного и электрического взаимодействия ядра атомов существовать бы не могли.Чуть менее 100 лет назад именно такое положение вещей навело ученых на мысль о существовании еще одного типа взаимодействия – сильного.

Как оказалось позднее и сильного взаимодействия недостаточно для описания всех процессов, происходящих в микромире. Необходимо было существование еще одного слабого взаимодействия. Для того, чтобы понять что это за взаимодействия проведем некоторую сравнительную их характеристику.

Начнем с гравитации. В гравитационном взаимодействии участвуют все тела обладающие массой. Гравитационные силы являются лишь силами притяжения, так как все тела обладают положительной массой (за исключением возможно темной энергии). Гравитационные силы убывают пропорционально квадрату расстояния между взаимодействующими телами.

Электромагнитное взаимодействие очень похоже на гравитационное. Отличие лишь в том, что у нас есть как положительные так и отрицательные заряды. Электромагнитное взаимодействие более сильное чем гравитационное из-за большей константы связи (заряды в один кулон притягиваются сильнее чем массы в один килограмм).

Слабое и сильное взаимодействия существенно отличаются от электромагнитного. Сила в этих взаимодействиях очень быстро убывает с расстоянием. Так например, в достаточно большом атомном ядре(например, уран) сила притяжения нуклонов находящихся на диаметрально противоположных концах ядра уже очень мала. Именно поэтому ядро урана нестабильно и подвержено самопроизвольному распаду. На достаточно малых расстояниях сила сильного взаимодействия превосходит силу электромагнитного. Это делает стабильными такие атомные ядра как литий натрий и т.п.

Аналогично электромагнитному заряду существует слабый заряд и сильный заряд. Поскольку на макроскопических расстояниях (сравнимых с размерами самих атомов и больше) это силы не действуют, то такие заряды приписываются только элементарным частицам. Элементарные частицы обладающие сильным зарядом называются барионами, к ним относятся например нуклоны - протон и нейтрон. Соответственно все они участвуют с сильном взаимодействии. Электрон и ряд других частиц не обладают таким зарядом и не участвуют в сильном взаимодействии. В слабом взаимодействии участвуют все частицы. Сила слабого взаимодействия значительно меньше сильного.

Существует такое частицы, которые участвуют только с слабом и гравитационном взаимодействии – это нейтрино. Из-за такой их особенности их очень тяжело обнаружить в эксперименте.

Этими четырьмя взаимодействиями определяется то, как взаимодействуют все известные объекты от элементарных частиц до звезд и галактик. Так например сильное и слабое взаимодействия полностью определяют время жизни всех элементарных частиц, а гравитация – движение звезд и планет. Однако, к сожалению не все процессы во вселенной удалось объяснить, и потому продолжаются поиски новых типов взаимодействий. Посмотрим, что еще мы узнаем о нашем мире.

Автор статьи: Михаил Карневский

Элементарные частицы  <-- *       * -->  Теория относительности

В. Кишкинцев 04.07.2016 19:20
 Лишить признания магнитного взаимодействие быть фундаментальным для природы могли лишь физики не игравшие в детстве с постоянными магнитами. И, именно такие придумали теорию Стандартной модели.
  Я в детстве достаточно наигрался с постоянными магнитами, поэтому считаю, что магнитные силы имеют два вида переносчиков. Их я обозначил, как 2.0.1 и 2.0.2, и более того считаю, что на них приходится возложить обязанность самых элементарных масс, т.е. структур располагающих гравитационными зарядами. Именно они взаимодействуют с гравитонами. Из этих масс - магнитных структур формируются электростатические структуры, обладающие  масс- магнитными зарядами. Электростатические структуры, их два вида 3.0.1 и 3.02. На обменной основе с помощью зарядов электронов и протонов формируют они из атомов молекулы и межмолекулярные связи, т.е. вещество.
 Вот Вам по грубому и вся физика.  Подробнее все эти проблемы изложены в моих подробных статьях, основанных на Теории "Таблицы заведомо элементарных структур". Эта теория первый претендент на теорию Всего.  Так что авторы и сторонники Стандартной модели, пусть хоть в наши дни поиграют с постоянными магнитами.
    В. Кишкинцев
В. Кишкинцев 04.07.2016 19:20
 Лишить признания магнитного взаимодействие быть фундаментальным для природы могли лишь физики не игравшие в детстве с постоянными магнитами. И, именно такие придумали теорию Стандартной модели.
  Я в детстве достаточно наигрался с постоянными магнитами, поэтому считаю, что магнитные силы имеют два вида переносчиков. Их я обозначил, как 2.0.1 и 2.0.2, и более того считаю, что на них приходится возложить обязанность самых элементарных масс, т.е. структур располагающих гравитационными зарядами. Именно они взаимодействуют с гравитонами. Из этих масс - магнитных структур формируются электростатические структуры, обладающие  масс- магнитными зарядами. Электростатические структуры, их два вида 3.0.1 и 3.02. На обменной основе с помощью зарядов электронов и протонов формируют они из атомов молекулы и межмолекулярные связи, т.е. вещество.
 Вот Вам по грубому и вся физика.  Подробнее все эти проблемы изложены в моих подробных статьях, основанных на Теории "Таблицы заведомо элементарных структур". Эта теория первый претендент на теорию Всего.  Так что авторы и сторонники Стандартной модели, пусть хоть в наши дни поиграют с постоянными магнитами.
    В. Кишкинцев
Евгений 06.01.2016 13:43 Рейтинг: 5Рейтинг: 5Рейтинг: 5Рейтинг: 5Рейтинг: 5
Отличная статья. Написано самым простым языком )
Анатолий 08.05.2015 11:10 Рейтинг: 4Рейтинг: 4Рейтинг: 4Рейтинг: 4Рейтинг: 4
Жаль, что автор не привёл пример из жизни слабого и сильного взаимодействия. Наверняка в качестве примеров можно привести радиацию и теплопроводность, но что из них слабое и сильное взаимодействие?
Александр 02.04.2009 15:35 Рейтинг: 5Рейтинг: 5Рейтинг: 5Рейтинг: 5Рейтинг: 5
Спасибо! Интересная статья! Скажите, пожалуйста, а, что говорит наука о гравитационном взаимодействии? Меня интересует вопрос - почему 2 массы притягиваются друг к другу? Я слышал, что одно время думали даже, что существуют такие частицы (гравитоны), которые определяют взаимное притяжение масс. Однако, не удалось обнаружить эти частицы. Почему же массы притягиваются? Например, каждый человек на Земле притягивается к квазарам, находящимся на краю видимой части Вселенной. Это, конечно, шутка, но в ней содержится правда. Наше притяжение к квазарам определяется законом Всемирного тяготения! Сила этого притяжения невообразимо мала. Тем не менее, она не равна нулю!
Зарайская Елене 30.03.2009 13:45 Рейтинг: 4Рейтинг: 4Рейтинг: 4Рейтинг: 4Рейтинг: 4
Коротко и ясно:so:Если знать о чем речь.
Михаил 23.01.2009 18:28
Спасибо, исправили.
Tiberon 14.01.2009 21:05 Рейтинг: 5Рейтинг: 5Рейтинг: 5Рейтинг: 5Рейтинг: 5
в четвёртом снизу абзаце опечатка ("сОльного")