Теория единого поля: электрослабое, великое объединение, универсальное поле.

Материалы по биологии » Естествознание как отрасль научного познания » Теория единого поля: электрослабое, великое объединение, универсальное поле.

Известны четыре основных физических взаимодейст­вия, которые определяют структуру нашего мира: силь­ные, слабые, электромагнитные и гравитационные.

I. Сильные взаимодействия происходят между адронами (от греч. «адрос» — сильный), к которым относятся барионы (греч. «барис» — тяжелый) — это нуклоны (протоны и нейтроны) и гипероны, и мезоны. Сильные взаимодейст­вия возможны только на малых расстояниях (радиус при­мерно 10"13 см).

Одно из проявлений сильных взаимодействий — ядер­ные силы. Сильные взаимодействия открыты Э. Резерфордом в 1911 г. одновременно с открытием атомного ядра (этими силами объясняется рассеяние а-частиц, проходя­щих через вещество). Согласно гипотезе Юкавы (1935 г.) сильные взаимодействия состоят в испускании промежу­точной частицы — переносчика ядерных сил. Это л-мезон, обнаруженный в 1947 г., с массой в 6 раз меньше массы ну­клона и найденные позже другие мезоны. Нуклоны окру­жены «облаками» мезонов.

Нуклоны могут приходить в возбужденные состоя­ния — барионные резонансы — и обмениваться при этом иными частицами. При столкновении барионов их обла­ка перекрываются и «возбуждаются», испуская частицы в направлении разлетающихся облаков. Из центральной области столкновения могут испускаться в различных направлениях более медленные вторичные частицы. Ядерные силы не зависят от заряда частиц. В сильных взаимодействиях величина заряда сохраняется.

II. Электромагнитное взаимодействие в 100—1000 раз слабее сильного взаимодействия. При нем происходит ис­пускание и поглощение «частиц света» — фотонов.

III.Слабые взаимодействия слабее электромагнитного, но сильнее гравитационного. Радиус действия на два порядка меньше радиуса сильного взаимодействия. За счет слабого взаимодействия светит Солнце (протон превра­щается в нейтрон, позитрон и нейтрино). Испускаемое нейтрино обладает огромной проникающей способнос­тью — оно проходит через железную плиту толщиной миллиард км. При слабых взаимодействиях меняется за­ряд частиц.

Слабое взаимодействие представляет собой не кон­тактное взаимодействие — оно осуществляется путем об­мена промежуточными тяжелыми частицами — бозонами, аналогичными фотону. Бозон виртуален и нестабилен.

IV. Гравитационное взаимодействие во много раз сла­бее электромагнитного. «Спустя 100 лет после того, как Ньютон открыл закон тяготения, Кулон обнаружил такую же зависимость электрической силы от расстояния. Но закон Ньютона и закон Кулона существенно различаются в следующих двух отношениях. Гравитационное притяже­ние существует всегда, в то время как электрические силы существуют только в том случае, если тела обладают элек­трическими зарядами. В законе тяготения имеется только притяжение, а электрические силы могут как притягивать, так и отталкивать» (Эйнштейн А., Инфельд Л. Цит. соч. С. 65).

Одна из главных задач современной физики — создать общую теорию поля и физических взаимоотношений. Но действительное развитие науки далеко не всегда совпада­ет с планируемым.

Новый диалог с природой возникает и в результате изучения механизмов эволюции неживых систем в новой науке — синергетике. «Установившееся в результате ее (науки — А. Г.) успехов, ставшее для европейцев традици­онным видение мира — взгляд со стороны. Человек ставит опыты, ищет объяснение их результатам, но сам себя час­тью изучаемой природы не считает. Он — вне ее, выше. Теперь же начинают изучать природу изнутри, учитывать и наше личное присутствие во Вселенной, принимать во внимание наши чувства и эмоции» (Пригожий И. Краткий миг торжества).


Прочие статьи:

Холл
Многие холлы выглядят совсем иначе. Они плохо освещены, в них сквозит, холодно по ночам и чаще всего они представляют собой узкие проходы, а не квадратные или прямоугольные комнаты. Можно разместить в холле недорогие растения с яркими цве ...

Охарактеризуйте основные типы болот и укажите их практическое значение. Охрана болот
Болото — избыточно увлажненная (даже летом) территория со специфической, преимущественно гидрофильной, растительностью, с торфяными, торфянистыми, торфяно-глеевыми или иловато-глеевыми почвами. Болота и заболоченные земли в землеустройст ...

Миропонимание и научные достижения натурфилософии античности. Атомистика. Геоцентрическая космология. Развитие математики механики
В ранней древнегреческой натурфилософии господствовала идея о некоторых исходных первоначалах, лежащих в основе мироздания. К таким первоначалам, из которых якобы создается весь окружающий мир, относили либо так называемые четыре "ст ...

Разделы