Быстрый поиск

Прежде чем перейти к рассмотрению материи на субъядерном уровне, вернемся к началу предыдущей статьи о четырех фундаментальных силах природы. Как проявляются эти силы? 

 
Переносчики сил в материи
 
Чем обусловлен тот факт, что электрические силы изменяются с расстоянием по закону обратных квадратов, а сильное взаимодействие очень быстро стремится к нулю уже на расстояниях около 10~13 см? Физики испытывают явное отвращение к «действию на расстоянии». Попросту говоря, мы отворачиваемся от любой теории, в которой говорится о взаимодействии (силе) частицы A с частицей B, но не объясняется, как частица A «узнает» о присутствии частицы B. Иными словами, мы считаем необходимым (по философским соображениям), чтобы взаимодействие было обусловлено передачей информации. Иными словами, предполагается, что частицы A и B не могут испытывать действие силы взаимного притяжения или отталкивания до тех пор, пока не «узнают» — с помощью соответствующего переносчика — о существовании друг друга. Разумеется, таким переносчиком может служить только какая-то третья частица, которая, будучи испущенной частицей A, «толкает» частицу B, и наоборот.
 
Таким образом, мы считаем, что все силы природы (исключая гравитацию, которая пока остается весьма загадочной) возникают в результате обмена частицами-переносчиками между взаимодействующими частицами. Проиллюстрируем это на примере из нашей повседневной жизни. Допустим, вы, наблюдая издали за двумя конькобежцами, видите, что они движутся параллельно, оставаясь, все время на каком-то небольшом расстоянии друг от друга. Но вдруг вы замечаете, что без всякого видимого движения ног конькобежцы начинают расходиться: по-видимому, между ними возникла сила отталкивания. Поднеся к глазам бинокль, вы замечаете, что они всего лишь перебрасываются шаром для крикета. Конькобежец A бросает шар конькобежцу B — при этом A испытывает отдачу и удаляется от B. Когда B ловит шар, он также испытывает отдачу и еще больше удаляется от A; этот процесс повторяется многократно. Крикетный шар в данном случае и есть та частица-переносчик, которая приводит к возникновению силы отталкивания между конькобежцами. Эта простая иллюстрация достаточно верно отражает, как возникает при обмене частицей-переносчиком сила отталкивания. А как в таком случае создается сила притяжения? Рассмотрим тот же пример с конькобежцами; но пусть теперь вы издали наблюдаете их сближение, т. е. действие силы притяжения. Поднеся к глазам бинокль, на этот раз вы увидите, что A и B обмениваются бумерангом.
 
Что же представляют собой частицы-переносчики? В случае электромагнитной силы такими частицами являются фотоны — кванты энергии электромагнитного поля. Ядерная сила передается целым «сонмом» частиц-переносчиков, называемых мезонами. Радиус действия силы, т. е. расстояние, на котором ощущается ее влияние, зависит от массы частицы-переносчика, причем, чем массивнее частица, тем меньше радиус действия. Поэтому, например, фотон, имеющий нулевую массу (хотя и обладающий энергией) может передать воздействие электромагнитной силы на бесконечно большое расстояние. Самый легкий мезон — пион с массой, равной 275 электронным массам, этим объясняется, почему сильное (ядерное) взаимодействие резко падает на расстояниях, превышающих 10~13 см. Существует много других мезонов с большими массами, которые вносят свой вклад в сильное взаимодействие на еще меньших расстояниях, вследствие чего ядерная сила изменяется с расстоянием довольно сложным образом.
 
gh4
 
Слабая сила, как мы полагаем, передается частицами, называемыми промежуточными векторными бозонами W± и Z0; массы этих частиц примерно в 100 раз превышают массу протона, и потому радиус действия слабой силы имеет порядок 10~16 см. Тогда бета-распад нейтрона на протон, электрон и антинейтрино следует описывать как процесс, происходящий посредством испускания нейтроном частицы, в результате чего нейтрон превращается в протон; затем спустя промежуток времени порядка 10~26 с частица распадается на электрон и антинейтрино. Частицы W± и Z° тесно связаны с фотоном и определяют масштаб энергий, характерный для электро слабого взаимодействия — объединения электромагнитных и слабых взаимодействий.
 
 
 

Рекомендуем почитать!

smartfon-oneplus-one-zashchishchjon-ot-vozdejstviya-vody
Оказывается новый моноблок OnePlus One, являющийся достаточно...ДАЛЕЕ .....383
znachenie-i-tolkovanie-pogodnykh-primet
Информация из популярных словарей мира свидетельствует, что у...ДАЛЕЕ .....404
robotam-tozhe-nuzhen-internet-vseobshchij-bank-razuma
Система похожая на совокупность Википедии, социальных сетей и...ДАЛЕЕ .....505
soobshcheniya-vkontakte
Вконтакте, секреты, полезные функции, оформление...ДАЛЕЕ .....379
krapiva-zhzhet-ili-zhalit
Многие люди с детства знают, что крапива довольно...ДАЛЕЕ .....203
pochemu-zdorove-zavisit-ot-pogody
 Вам это тоже знакомо? Сегодня вы готовы вырывать деревья с...ДАЛЕЕ .....972
chto-takoe-smesi-i-rastvory
Растворы, смеси,  эмульсии. В обыденной жизни мы очень часто...ДАЛЕЕ .....718
tainstvo-ispovedi
Человек, идущий в церковь исповедоваться, должен чётко...ДАЛЕЕ .....141
organicheskie-elektronnye-ustrojstva
Ученые Тель-авивского университета (Израиль) создали новую...ДАЛЕЕ .....630
osnovnye-opredeleniya-tsellyulozy
Вспомним о любом волокне или волокнистом материале природного...ДАЛЕЕ .....153
cufflink-usb-flash-ctilnaya-zaponka-s-usb-fleshkoj
Куда можно спрятать флешку? Как известно, вещь спрятанную на...ДАЛЕЕ .....353
knyaz-yaroslav-vsevolodovich
 Годы правления 1238-1247   Князь Ярослав...ДАЛЕЕ .....673
obshchenie-s-dukhami-po-spiriticheskoj-doske
Наверняка в американских фильмах про различные паронормальные...ДАЛЕЕ .....512
sovetskij-uchenyj-rasshifrovavshij-yazyk-majya-yurij-valentinovich-knorozov
Кнорозов и его апокалипсис. Кто смотрел фильм...ДАЛЕЕ .....1934
apollon-belvederskij-kakov-on-ideal-muzhskoj-krasoty
С тех пор как папа Римский Юлий II перенес статую к...ДАЛЕЕ .....654
kogda-poyavilis-pervye-akrobaty
Акробат — это человек, который выполняет различные...ДАЛЕЕ .....741
Морская болезнь Вы едете в летний лагерь в жаркий день в...ДАЛЕЕ .....751
zagadochnye-kvazary
Факты о квазарах Космос хранит великое множество загадок....ДАЛЕЕ .....711
dostupno-ob-atomakh
Атомы — это крошечные частички, из которых состоит...ДАЛЕЕ .....184
Использовав эту идею, Райхман и Ревякин за короткий срок...ДАЛЕЕ .....546
yadernyj-sintez-zvezd-nejtronnye-i-pulsiruyushchie-zvezdy
Вспышки сверхновых звезд являются одним из основных этапов в...ДАЛЕЕ .....630
knyaz-vasilij-vasilevich-temnyj
Годы правления 1425-1462     Князь...ДАЛЕЕ .....589
klady-i-vse-chto-s-nimi-svyazano
Вспомним книгу нашего детства – «Приключения Тома...ДАЛЕЕ .....407
ivan-groznyj
Известно, что бездетный князь Василий III со своей второй...ДАЛЕЕ .....227
knyaz-svyatopolk
Годы правления 1015-1019   Князь Святополк...ДАЛЕЕ .....687
mavzolej-tadzh-makhal-indiya
Величественный мавзолей Тадж Махал, расположенный в Индийской...ДАЛЕЕ .....735
radar
О радарах   Радар (радиолокационное устройство)...ДАЛЕЕ .....779
tsvetnye-linzy-mogut-okazatsya-poleznymi-vo-mnogom
Большинство людей убеждены в том, что цветные линзы являются...ДАЛЕЕ .....616
dugovaya-svarka-metod-slavyanova
Новый способ сварки - дуговая сварка   В период...ДАЛЕЕ .....1355
zagadki-krita
Культ обожествления быка древних критян позволяет...ДАЛЕЕ .....143