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.
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.
Другие работы по теме:
Рынок 4
3. Рынок: понятие, функции, структура Рынок — это система взаимодействия производителей и потребителей, основанного на товарном производстве и обмене, при регулирующем воздействии рыночных цен
Понятие национальной экономики и её структура
10.1. . Одной из целей экономической теории является изучение взаимодействия людей в процессе поиска эффективных путей использования ограниченных производственных ресурсов в целях удовлетворения потребностей общества. При этом микроэкономика исследует главным образом поведение отдельных хозяйствующих субъектов, исследованием же экономической системы как единого целого занимается макроэкономика, в рамках данного раздела экономической теории анализируется комплекс процессов в экономической политике: общественное производство, общий уровень цен, цели и проблемы экономической политики, инфляция, безработица.
Начала новой натуральной философии
Принцип относительности Галилея является выражением взаимодействия инерции и выполним для гравитации лишь при скорости тел много меньшей скорости взаимодействия (v
Зеньковский Василий Васильевич
Зеньковский Василий Васильевич- философ и психолог. От концепции всеединства Вл. Соловьева шел к построению метафизики человека и интуитивизму. Разработал концепцию психофизического взаимодействия.
Взаимодействие тел 2
Text Text Простые наблюдения и опыты, например с тележками (рис. 3), приводят к следующим качественным заключениям: а) тело, на которое другие тела не действуют, сохраняет свою скорость неизменной; б) ускорение тела возникает под действием других тел, но зависит и от самого тела; в) действия тел друг на друга всегда носят характер взаимодействия.
Ионная терапия
Виды ионизирующих излучений, механизмы взаимодействия заряженных частиц, нейтронов, фотонов с веществом, перенос излучения, кинетические уравнения, методы исследования характеристик излучений, радиационные химические и биологические эффекты, излучения в диагностике и терапии, планирование радиационной терапии, защита и дозиметрия
Электромагнитное взаимодействие
Электромагнитное взаимодействие Мир состоит из взаимодействующих частиц. Всё, что мы видим, построено из элементарных частиц, есть такие кирпичики мироздания. На макроскопическом уровне много взаимодействий, на самом деле, в основании всего лежит четыре типа фундаментальных взаимодействий.
Физик Кулон Шарль Огюстен
Основные годы жизни Шарля Огюстена Кулона. Краткая характеристика научной деятельности ученого, основные заслуги в области военной инженерии и физики, ученые степени и звания, главные его открытия и понятия. Активное участие в жизни Академии наук.
Гравитация
Основная задача физики – это объяснить силу гравитации и силу электрического взаимодействия одной теорией. Все материальные точки разбегаются, тогда для любого наблюдателя они имеют некоторую скорость. Вывод формулы гравитационного взаимодействия.
Основы права
Вопросы к зачету по дисциплине “” Признаки государства. Теории происхождения государства. Формы государства. Формы правления. Формы государственного устройства.
Теория социального взаимодействия
ТЕОРИЯ СОЦИАЛЬНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СОЦИОЛОГИИ П. СОРОКИНА На рубеже ХХ1 века перед социологами стоит важнейшая задача: создать целостную концепцию общественного развития, используя теоретические и методологические основы теории социального взаимодействия. Как известно, теорию социального действия и взаимодействия развивали многие представители социологической мысли различных школ и направлений.
Понимание межличностных отношений
Общественные отношения и межличностные отношения. Деловые отношения и межличностные отношения. Виды и феномены межличностных отношений.
Элементы зонной теории ()
Квантовая теория твердого тела объяснила существование тел различной природы (диэлектриков, полупроводников, металлов) и показала, что физическая картина межатомного взаимодействия непосредственно связана с особенностями электронного строения вещества
1. Введение в предмет
Целью курса является изучение принципов и освоение практических навыков параллельного программирования с использование технологии mpi
Встроенная системная шина AMBA
Производительность приборов класса "система-на-кристалле" в значительной мере зависит от эффективности взаимодействия всех встроенных компонентов и от эффективности их взаимодействия с внешним, относительно прибора, миром.
Асимптотическая свобода и конфайнмент
Имеется шесть "сортов" (физики называют их "ароматами") кварков, и у каждого есть свой антикварк. Кварковая модель предполагает, что один тип адронов (барионы) состоит из трех кварков, другой (мезоны) - из кварка и антикварка.
Хронология открытий в физике электричества
Ученый Открытие 1600 У. Гилберт Заложены основы электро и магнитостатики 1733 Ш. Дюфе Открытие двух видов электричества, установление притяжения разноименных зарядов и отталкивания одноименных
Общественно-экономическая формация
, (или строй) — это исторически сложившийся тип общества, в основе которого лежит определённый способ производства материальных благ. Сам термин «формация» был заимствован из геологии и введён в общественные науки Марксом. В геологии под формацией понимается способ образования горной породы.
Гендерная история
— научная дисциплина, центральным предметом изучения которой является история взаимодействия мужского и женского опыта как одного из наиболее важных аспектов социальной организации, его влияния на формирование социальной действительности и её изменений в пространстве и времени. Своим появлением гендерная история обязана интенсивному развитию феминистических исследований в 1970-е годы.
Государство и гражданское общество. Формы нх взаимодействия
Государство и гражданское общество. Формы нх взаимодействия. Однако, как уже упоминалось выше, гражданское общество неразрывно связано с понятием правовое государство. Правовое государство, по сути, политическое ядро гражданского общества и без правового государства невозможно само существование гражданского общества.