2.7. Взаимодействие, с малък обсег, на далечни разстояния
2.7.1. Концепцията за малък обхват и далечни разстояния
Действие на разстояние. След откриването на закона за всемирното привличане от Нютон, тогава закона на Кулон, който описва взаимодействието на електрически заредените тела, един въпрос. защо физическото тяло като маса, акт на друг на големи разстояния през празното пространство, и защо заредена телата си взаимодействат един с друг, дори и чрез електрически неутрална среда?
Преди въвеждането на понятието "поле" на този въпрос не е бил задоволителен отговор. Дълго време се смяташе, че взаимодействието между органи може да се извърши директно през празното пространство, което не участва в взаимодействия трансфер, и взаимодействията на тялото на прехвърляне се прехвърлят към тялото мигновено, т.е. безкрайна скорост. Това предположение е същността на концепцията на далечни разстояния, които се оказа Декарт. Най-до края на учените на ХIХ век се придържат към тази концепция.
Принципът на далечни разстояния, създаден по физика и защото гравитационното взаимодействие на макроскопски органи в съответствие със закона за всемирното привличане на Нютон ненатрапчив - привличането е твърде слаб, за да се усети. Ето защо, експериментално, че е трудно да се докажат или опровергаят. Само най-известните експерименти на Кавендиш е първият лаборатория наблюдението на гравитационно привличане.
Малък обсег. Напротив, законите на взаимодействие между електрически заредените тела допуснати възможност за сравнително прост тест. Скоро беше установено, че взаимодействието на електрически заряди не възниква мигновено. Всеки електрически заредена частица създава електрично поле, което действа върху други частици не са по едно и също време, но малко по-късно.
С други думи, взаимодействието се прехвърля чрез посредник - електромагнитно поле, и скоростта на разпространението на електромагнитното поле е равна на скоростта на светлината. Това е същността на понятието малък обсег на действие.
2.7.2. Основните видове взаимодействия
Съгласно концепцията на взаимодействия на къси разстояния между всички yulami (различни от директна връзка между тях) са направени с помощта на тези или други области (например, взаимодействие на теория гравитацията - чрез гравитационно поле, електромагнитно взаимодействие - с помощта на електромагнитни полета). До ХХ век. Те са били известни само два вида взаимодействия: гравитационно и електромагнитно.
В момента, в допълнение към гравитационните и електромагнитните взаимодействия, има още две - така наречените силни и слаби взаимодействия. Тези видове взаимодействия са в основата на съвременната физика.
Слаба взаимодействие е отговорен за взаимодействието Вътрешноядрен резултат, например, за неутронно гниене с емисията на електрони (β-лъчение), силното взаимодействие - за vnutrinuklonnye взаимодействие, притежава извара вътре нуклоните.
Пространствено въздействие на четири различни взаимодействия. По този начин, гравитационни и електромагнитни взаимодействия са описани от законите на "обратните квадрати на разстоянията" и се появяват по време на пространството официално за неопределено време. Силни взаимодействия се случват само в рамките на размера на ядрото
10 -13 cm, както и слабите взаимодействия - на разстояния от няколко порядъка пъти по-малък ядрен размер.
Относителната сила на взаимодействие е различен. Ако силно взаимодействие обикновено се разглежда като единица, електромагнитния съединител 10 ще бъде 2 пъти по-малки, слаби - 10 и 10. На гравитационни - 38 до 10 пъти по-малко силни взаимодействия.
И въпреки че силата на взаимодействието се различава значително, нито един от тях не може да бъде игнориран. Всяко взаимодействие може да има решаващо влияние върху процеса в конкретен случай. Дори такова взаимодействие като гравитацията, въпреки очевидната си незначителност (38 до 10 пъти по-силно взаимодействие) играе, например, доминираща роля в реда на външните процеси, където има обекти с голямо тегло и големи явления пространствени мащаб.
През втората половина на ХХ век. провежда интензивна работа по възможно обединяването на електромагнитните, слабите и силните взаимодействия.
Досега, С. Уайнбърг. Glashow и Абдус Салам успял да създаде единна теория на електрослабата взаимодействие. В съответствие с тази теория за електрослабите взаимодействия отговорни частици - кванти електрослабата поле - бозони W
и Z 0. Малко такива частици са установени експериментално К. Rubbia и S. ван дер Meer.
Както е отбелязано по-горе, силно основен взаимодействие е отговорен за свързването на частиците в ядрото, и следователно са често се нарича ядрено. На първо място, това взаимодействие е проучен в рамките на квантовата mezonodinamiki. Японски учен X Юкава изложи идеята, че взаимодействието между нуклоните (протони и неутрони) в атомните ядра на частиците поради специално - кванти ядрената област, наречена мезони. В бъдеще, тези частици са открити и се наричат π
- мезони.
Следващият етап на развитие на теорията на силните взаимодействия бе създаването на квантовата хромодинамика. Необходимост от нова теория се обяснява по следния начин: в бъдеще, бе установено, че някои звена на ядрото - неутрони и протони - се състоят от по-малки единици - кварки, така че проучете добре се премества в изучаването на взаимодействията между кварките в нуклоните. Според съвременните концепции, според квантовата хромодинамика, силната vzdimodeystvie поради наличието на кванти vnutrinuklonnogo полеви глуони. По този начин, теорията на силните взаимодействия - квантовата хромодинамика - описва взаимодействието на кварките и глуоните.
Теория на електрослабите и силни взаимодействия се нарича Стандартния модел на макрокосмоса.
След единната теория на електрослабите взаимодействия, има реална перспектива за изграждането на атомната теория на трите форми на взаимодействия на елементарните частици (програма "Великото обединение") е създадена.
И последно, има нови идеи, които се отварят нагоре, може би далечен, но все пак реални перспективи за обединяване на всички четири известни взаимодействия, включително гравитацията. Решението на този проблем би маркирани голямата научна революция, която е трудно да се измери степента на всички предишни научни революции.
С други думи, днес ние имаме един много продуктивен програма за научни изследвания, която дава посока на своето развитие, която е ориентирана към единството на всички фундаментални теории.
Ако такава програма се изпълнява, това ще означава, че природата в крайна сметка е подложена на действието на някои велики сили проявяват в някои частни взаимодействия. Това суперсила е достатъчно мощен, за да се създаде нашата вселена, да му осигури енергия в съответните формуляри и значение с определена структура.
Но суперсила - нещо повече от просто властта. Това е от значение, пространство-времето взаимодействие и се вля в неразделна хармонично цяло, генериране на целостта на Вселената, който по-рано беше очаквал никого. Съвременната наука в търсене на това единство.
С понятията за взаимодействие е тясно свързана с концепцията на физиката на физически вакуум. Според съвременните концепции, вакуум - тя не е "абсолютна празнота", но реална физическа система, като например въздействието на електромагнитно поле в една от своите държави. Освен това, според квантовата теория на полета, от състоянието на вакуум може да приеме всички други състояния на полето. Вакуумът може да бъде дефинирана като област с минимална енергия. Вакуумът непрекъснато дозиращото сложно физическа трансформация като специален вид на вакуумните колебания в електромагнитното поле, не избяга от тях и посадъчен, но ясно изразени във физически експеримент.
Свързани статии