159 Shares 4367 views

Cząsteczki. Silna interakcja

Wiadomo, że aby jakikolwiek materialny przedmiot mógł zmienić jego ruch, należy zastosować wektor siły z zewnątrz. W życiu codziennym każdy z nas ma do czynienia z wieloma różnymi siłami: na przykład dzięki siłom tarcia i grawitacji, możemy poruszać się po powierzchni planety itp. Jak wykazano, mimo pozornej różnorodności, wszystkie te siły opierają się na zjawiskach międzyatomowych.


Rodzaje interakcji

Podnieś ręce i klaszcz. Co się dzieje w tym przypadku? Oczywiście: jest bawełna. Ale to tylko częściowo prawda, ponieważ takie wyjaśnienie nie uwzględnia atomowej struktury materii i procesów zachodzących w mikrokosmosie. Rzeczywiście, można opisać siłę uderzenia i zobaczyć efekt w postaci zaczerwienienia dłoni, ale są to oczywiste przejawy naszego makrokosmosu. W rzeczywistości nie ma bezpośredniego kontaktu między powierzchniami dłoni. Ponieważ cząstki naładowane tego samego nazwiska są odpychane, elektron pocisków wokół jądra atomowego są po prostu odsunięte od siebie. Jest to jeden z przykładów interakcji, opartych na siłach elektromagnetycznych.

Ale oddziaływanie grawitacyjne, rejestrowane między obiektami o dużych masach (planetach, itp.), Tworzy siłę ciężkości. Obecnie uważa się, że transfer energii w tym przypadku jest przeprowadzany przez gravitony.

Być może jednym z najbardziej interesujących jest silne oddziaływanie. Sama nazwa wskazuje na kolosalne energie zaangażowane w procesy. Czasami możemy znaleźć pojęcie "chromodynamikę kwantową" – to drugie imię teorii, w której rozważa się silne oddziaływanie.

Nowa siła

Zgodnie z uproszczonym modelem atomu, w środku znajduje się ogromne jądro, wokół którego elektrony obracają się wokół swoich orbit. Zazwyczaj kurs fizyki szkoły wyjaśnia wszystko za pomocą modelu planetarnego. Rdzeń zawiera neutrony i protony, masa każdej z takich cząstek jest tysiąc razy większa niż "ciężar" elektronu. Przy znanych wartościach ładunków i masy podjęto próbę wyjaśnienia istnienia jądra atomowego (neutron – bez ładunku, protonowo-dodatniego) przy pomocy sił elektromagnetycznych i grawitacyjnych, ale było to niemożliwe. Było oczywiste, że nadal była jakaś potęga. Potem silne oddziaływanie zostało odkryte jako jeden ze swoich objawów.

Być może warto wskazać, co oznacza termin "nukleon". Ponieważ jądro atomu składa się z dwóch rodzajów cząstek, związku między którymi oddziałuje silnie, zdecydowano nazwać zarówno protony, jak i neutrony – te same nukleony. Wyraźna różnica między neutronami i protonami – w ładunku elektrycznym – przestała być wskazywana, dając początek definicji "różnych stanów nukleonu".

Podobnie jak w opisie ładunku elektrycznego, są one podzielone na silne i słabe, podobnie jak to ma miejsce w odniesieniu do rodzajów interakcji. Wpływ takich ładunków przejawia się nie tylko w makro i mikrokosmosie, między samymi cząstkami. Na przykład silna interakcja, a zatem silna opłata jest związana z nukleonami. Ale dla elektronu, przez analogię, słaby ładunek i słabe oddziaływanie są charakterystyczne . Jest manifestowana między wszystkimi cząstkami, choć nie tak oczywiste, jak inne rodzaje interakcji.

Cztery fundamenty

W tej chwili wszystkie znane przejawy materialnego świata można wyjaśnić za pomocą czterech rodzajów interakcji – elektromagnetycznych, słabych, silnych i grawitacyjnych. Niektóre z nich zostały dobrze zbadane, podczas gdy inne zostały udowodnione przez praktyczne eksperymenty i obserwacje. Nie wykluczono, że w najbliższej przyszłości zostanie odkryte coś zupełnie nowego, więc jest zbyt wcześnie, aby "powstrzymać się" od poszukiwań interakcji.