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:

Санитарное состояние фермерского осетрового хозяйства
При выращивании осетровых в прудах создаются напряженные бактериологический и газовый режимы, которые могут вызывать токсикоз и алиментарные заболевания. У гибридов могут наблюдаться вибриоз, сапролегниоз, паразитарные заболевания. Извест ...

Промышленное использование дрожжей
Дрожжи были первыми микроорганизмами, которые человек стал использовать для удовлетворения своих потребностей. Основное свойство дрожжей, которое всегда было привлекательным для человека - это способность к образованию довольно больших ко ...

Стромальные стволовые клетки
Созданы линии человеческих мезенхимальных стволовых клеток, которые могут дифференцироваться в различные тканевые клетки, включая кость, нервные клетки, стромальные клетки костного мозга, поддерживать рост гемопоэтических стволовых клеток ...

Разделы