Полевая форма материи. Фундаментальные типы взаимодействий в физике. Почему они так называются и в каких диапазонах времени и пространства проявляются наиболее сильно?
Страница 2

Материалы по биологии » Полевая форма материи » Полевая форма материи. Фундаментальные типы взаимодействий в физике. Почему они так называются и в каких диапазонах времени и пространства проявляются наиболее сильно?

12 фундаментальным фермионам соответствуют 12 антифермионов.

Взаимодействие частиц осуществляется за счет 4 типов взаимодействий: гравитационного, сильного, электромагнитного и слабого. Квантами соответствующих полей являются 12 фундаментальных бозонов.

Табл.2. Фундаментальные взаимодействия

запчасти

Взаимодействие

Квант

Радиус

Квадрат константы

Примеры проявления взаимодействия

Сильное

глюоны

10-13

~1

Ядро, адроны

Электромагнитное

гамма-квант

infin

альфаel =1/137neaeqv10-2

Атом, гамма-переходы

Слабое

W,Z

10-16

~10-6

Слабые распады частиц, бета-распад

Гравитационное

гравитон

infin

~10-40

Сила тяжести

Квантами сильного взаимодействия являются нейтральные безмассовые глюоны. Фундаментальные фермионы, между которыми реализуется сильное взаимодействие - кварки - характеризуются квантовым числом “цвет", которое может принимать 3 значения. Глюоны имеют 8 разновидностей “ цветных" зарядов.

Квантами электромагнитного взаимодействия являются гамма-кванты. Гамма-кванты имеют нулевую массу покоя. В электромагнитных взаимодействиях участвуют фундаментальные частицы, занимающие последние три строки в таблице 1, т.е. заряженные лептоны и кварки. Поскольку кварки в свободном состоянии не наблюдаются, а входят в состав адронов, т.е. барионов и мезонов, все адроны, наряду с сильными взаимодействиями, участвуют и в электромагнитных взаимодействиях.

Квантами слабого взаимодействия, в котором принимают участие все лептоны и все кварки, являются W и Z бозоны. Существуют как положительные W+ бозоны, так и отрицательные W-; Z-бозоны электрически нейтральны. Массы W и Z бозонов велики - больше 80 ГэВ/с2. Следствием больших масс промежуточных бозонов слабого взаимодействия является малая - по сравнению с электромагнитной константой - константа слабого взаимодействия. Нейтрино участвует только в слабых взаимодействиях. Глюоны, гамма-квант, W и Z бозоны являются фундаментальными бозонами. Спины всех фундаментальных бозонов равны 1.

Гравитационные взаимодействия практически не проявляются в физике частиц. Например, интенсивность гравитационного взаимодействия двух протонов составляет ~10-38 от интенсивности их электромагнитного взаимодействия.

Экспериментально установлено существование 12 фундаментальных фермионов и 12 фундаментальных бозонов (без учета античастиц), их свойства подробно исследованы.

Явления природы, проявляющиеся при энергиях частиц <100 МэВ, могут быть практически полностью объяснены взаимодействием фундаментальных фермионов 1-го поколения.2-е поколение фундаментальных фермионов проявляется при энергиях порядка сотен МэВ. Для исследования 3-го поколения фундаментальных частиц строят ускорители высоких энергий (E > 100 ГэВ).

Страницы: 1 2 


Прочие статьи:

Механизмы движения крови по артериям и венам. О чем говорит изменения артериального давления и пульса
Ритмическая работа сердца создает и поддерживает разность давления в сосудах. Во время сокращения сердце выталкивает под давлением кровь в артерии. Энергия давления расходуется по мере продвижения на трение частиц крови по ходу сосудов по ...

Корневой червец
Заметить его трудно, так как поселяется он исключительно на корнях. Обычно пораженное растение замедляет, а потом и вовсе прекращает рост. Тогда необходимо осмотреть корни. Если на них вы заметите белый налет, значит растение поражено кор ...

Физика микромира и мегамира. Атомная физика
Представления об атомах и их строении за последние сто лет изменились радикально. В конце XIX века ученые считали, что: 1)химические атомы каждого элемента неизменны, и существуют столько сортов атомов, сколько известно химических элемен ...

Разделы