Взаимодействие гравитационное т- электромагнитное

Упомянем здесь также более общие уравнения, которые также принято называть уравнениями Эрнста. Эти уравнения возникают как аналогичные двумерные редукции, но уже ие вакуумных уравнений Эйнштейна, а электровакуумных уравнений Эйнштейна—Максвелла для взаимодействующих гравитационных и электромагнитных полей в пустоте, т. е. вне их источников (масс, зарядов, токов) [50]. В этом случае уравнений для двух комплексных потенциалов Е(х ,х ) и Ф(х ,х ). Записанные в единой форме, эти уравнения имеют вид (обозначения те же, что и Выше) [c.43]

В природе между материальными телами существуют различные виды взаимодействия (гравитационные, электромагнитные и т. д.). В теоретической механике рассматривается только механическое взаимодействие, которое приводит либо к изменению движения материальных тел, либо к изменению их формы (к деформации), либо и к тому, и к другому одновременно. Мера механического действия одного материального тела на другое называется силой. Механическое взаимодействие матери- [c.91]

С физической точки зрения все макроскопические взаимодействия (т. е. взаимодействия тел с достаточно большим числом атомов) суть сложные комбинации двух фундаментальных взаимодействий между частицами гравитационного и электромагнитного (последнее особенно богато проявлениями например, силы упругости, силы трения имеют чисто электромагнитную природу). Это обязывает нас рассмотреть хотя бы частные проявления фундаментальных сил, когда одностороннему воздействию подвергается только одна материальная точка. [c.20]

Взаимодействие пробной частицы с остальной материей в мире учитывается путем введения, с одной стороны, силовых полей (гравитационных и электромагнитных), с другой стороны, приписыванием пробной частице ряда характеристик (массы, заряда и т. д.), величина которых определяет поведение пробной частицы в заданном внешнем поле. [c.28]

Гравитационное взаимодействие универсально, т. е. проявляется для любых материальных объектов, но существенно оно только при наличии массивных тел, следовательно, на макроскопических расстояниях. Электромагнитное взаимодействие на много порядков интенсивнее гравитационного, но так как оно имеет место только для заряженных тел и частиц, то в макромире, где тела часто электро-нейтральны, уступает гравитационному взаимодействию. Однако в микромире электромагнитное взаимодействие, сильное, слабое, играет существенную роль, а гравитационное на их фоне при взаимодействии микрочастиц на малых расстояниях незаметно. Сильное и слабое взаимодействия имеют место только в микромире, на самых малых расстояниях между частицами, причем сильное превосходит электромагнитное. Подробно свойства и проявления взаимодействий изучаются в конце курса теоретической физики, а сейчас знакомство с ними необходимо для общего взгляда на физические явления и фундаментальные физические теории. [c.18]

Как уже говорилось, электрон был открыт в 1895 г. Дж. Дж. Томсоном. Это—частица с массой /Ие 9,1 10 г и отрицательным электрическим зарядом —е=—4,8-10 ° СГСЭ. Электрон относится к классу лептонов, т. е. он не участвует в сильном взаимодействии. Наиболее сильным взаимодействием из числа тех, в которых участвует электрон (электромагнитное, слабое, гравитационное), является электромагнитное. [c.137]

Полная энергия рабочего тела Е складывается из внутренней и внешней энергии, каждая из которых состоит из кинетической и потенциальной энергии. Внутренняя энергия U состоит из внутренней кинетической энергии движения молекул и внутренней потенциальной энергии их взаимодействия. Внешняя энергия представляет собой кинетическую энергию движения тела как целого тш /2 и потенциальную энергию внешних силовых полей т2]П/ (гравитационного, электромагнитного, неравномерно распределенного внешнего давления), где т —масса тела [c.21]

Вследствие взаимодействия тел типа гравитационного взаимодействия, вследствие нахождения тела в поле силы тяжести, инерционных сил, электромагнитных сил и т. п. могут возникать внешние силы, дей-ствуюш ие на каждую часть объема тела. Сила такого типа, отнесенная к единице массы тела, называется массовой силой отнесенная к единице объема тела, она называется объемной. [c.57]

По современным воззрениям, любое взаимодействие тел на расстоянии осуществляется через особый материальный посредник— силовое поле. Силовое поле, передающее гравитационное взаимодействие, называют гравитационным полем или полем тяготения. Силовое поле, передающее взаимодействие электрических зарядов, называют электромагнитным полем и т. д. [c.64]

В классической небесной механике теория движения небесных тел около центра масс развивалась применительно к конкретным телам (Луна, Земля) [94], что позволило сделать ряд упрощений, отсутствующих в общем случае при этом рассматривалось в основном влияние гравитационных моментов. Сложность задачи о вращательном движении искусственных космических объектов обусловливается произвольностью формы и распределения масс объекта, произвольностью начальных данных, многочисленностью факторов, влияющих на движение. Кроме гравитационных моментов следует учитывать еще аэродинамические и электромагнитные моменты, диссипативные эффекты, связанные с трением оболочки спутника об атмосферу и взаимодействием металлической оболочки с магнитным полем Земли влияние эволюции орбиты спутника, влияние моментов сил светового давления на космический объект, движущийся по межпланетной орбите, и т. д. Отметим также, [c.10]

Таким образом, при взаимодействии, явно зависящем от скорости, т. е. при Р Р и), для сохранения инвариантности уравнений движения (4.1) относительно преобразования обращения времени требуется изменение некоторых внешних условий (если в примере (4.14) не изменять направление индукции магнитного поля, то траектория обращенного движения частицы будет резко отличаться от траектории прямого движения). Весьма примечателен тот факт, что все известные в настоящее время взаимодействия (сильное, или ядерное электромагнитное слабое взаимодействие, ответственное за р-распады элементарных частиц, и гравитационное) инвариантны относительно преобразования обращения времени с учетом необходимого для некоторых из них изменения направления напряженностей поля. [c.47]

Задание функционала 617 связано с проблемой разделения взаимодействий на внутренние и внешние. Например, если электромагнитное поле или гравитационное поле рассматриваются как внешние объекты, то соответствующие потоки энергии для электромагнитных пондеромоторных сил и для гравитационных сил присутствуют в выражении для 617 если же эти поля включаются в модель среды, то соответствующие полные дифференциалы можно выделять из 617 и их нужно включать в выражение для Л. При перенесении полных дифференциалов из 6 7 в <3/Лс т меняется смысл Л, формула (10) может быть заменена другой аналогичной формулой, в которой вместо внутренней энергии взята свободная энергия, или энтальпия, или другие термодинамические функции состояния. Для необратимых процессов перенесение члена 617 целиком в Л невозможно, так как вариация 617, вообще говоря, неголономна. [c.476]

В указанной области электромагнитные взаимодействия играют решающую роль, потому что гравитационные по сравнению с ними исчезающе малы, а сильные и слабые еще не включились из-за большого для них расстояния. Особенно важно, что электромагнитные взаимодействия приводят к соединению микрочастиц в системы, находящиеся в устойчивых (стационарных) состояниях. Так соединяются ядра и электроны в атомы, в молекулы, в кристаллы. Но эти же взаимодействия ионизируют атомы, приводят к распаду ядер и т. д. Процессы перестройки в системах заряженных частиц ведут к поглощению и излучению квантов электромагнитного поля, т. е. излучению и поглощению света. Круг физических явлений, вызываемых электромагнитными взаимодействиями в указанном диапазоне, чрезвычайно широк к ним относятся все химические реакции и биологические процессы. [c.22]

Кроме гравитационных, в природе широко распространены электромагнитные взаимодействия. Чтобы материальные точки участвовали в них, необходимо снабдить точки электрическими зарядами, так что материальная точка будет характеризоваться двумя скалярными величинами — массой т и зарядом д. Опыт показывает, что электромагнитные силы зависят от скорости движения точки. В рамках механической концепции силы взаимодействия двух точек могут зависеть, кроме расстояния между ними, еще от [c.77]

Рассматривая вопросы об организации материи на низшем на сегодняшний день уровне, физика элементарных частиц исследует фундаментальные для всего естествознания проблемы. Изучение свойств элементарных частиц выявило еще два (помимо гравитационного и электромагнитного) типа взаимодействия — сильное и слабое. Фундаментальными постояннылщ науки являются константы этих взаимодействий — сильного а, (от англ. strong — сильный) и слабого а (от англ. weak — слабый). Принципиально важно отметить, что эти константы зависят от энергии взаимодействия, это бегущие константы. Их непостоянство (в буквальном понимании этого слова) также имеет фундаментальное значение в науке, поскольку открывает пути к объединению различных взаимодействий, т. е. пути к решению глобальной научной проблемы — построению единой научной картины мира. [c.183]

Мезонная теория ядериых сил. Представление о сильном взаимодействии вошло в науку о строении атомного ядра в 1934 г. сразу же после того, как советским ученым Д. Д. Иваненко и В. Гейзенбергом была предложена протонно-нейтронная модель ядра. Оно явилось естественным ответом на вопрос что удерживает частицы ядра вместе Между протонами ядра действует кулоновское отталкивание, во много раз превышающее силы гравитационного притяжения. Тем не менее ядра атомов являются устойчивыми системами, а это означает, что между ядерными частицами должны действовать новые силы не известной пока природы. Они во много раз больше электростатических и удерживают вместе как одноименно заряженные протоны, так и нейтроны. Эти силы были названы ядерными, а взаимодействие между нуклонами в ядре — сильным. Заметим, что если названия гравитационного и электромагнитного взаимодействий связаны с их механизмом, то название сильное взаимодействие всего лишь качественное. О нем известно не много. Поскольку это взаимодействие существует между частицами, входящими в состав атомного ядра, оно является короткодействующим. Его радиус действия сравним с размерами ядра, т. е. примерно равен 10 см. Раскрытие механизма сильного взаимодействия, природы ядерных сил пот1)ебовало от теоретиков и экспериментаторов разработки принцигаально новых представлений о структуре нуклонов. [c.184]

Опыт классификаций материальных объектов, основывающийся на трудах Ф. Энгельса, свидетельствует, что именно отсюда и следует начать использовать для классификации видов энергии комплексный подход, включающий эти три критерия, поскольку какого-то одного из них недостаточно. Действительно, одни и те же виды материи участвуют в разных формах движения (например, электрон — в электрической, химической, тепловой и т. д.). Формы движения не охватывают пока напряженных состояний какой, например, форме движения соответствует потенциальная энергия подвешенной гири, являющаяся следствием гравитационного взаимодействия И вместе с тем всего лишь четыре четко выде-Л нных класса физических взаимодействий — ядерное (сильное), электромагнитное, нейтринное (слабое) и гравитационное (ультраслабое) — тоже не дают оснований для определения всех разновидностей энергетических явлений. [c.131]

Здесь Р — сумма внешних сил, приложенных к частице. Эта сила зависит от положения частицы и времени, т. е. должна быть задана Векторным полем. Силу Р следует рассматривать как результат усреднения правой части закона изменения импульса всех молекул, из которых состоит данная частица среды (см. (2.103)). Сила Р обусловлена, во-первых, силами взаимодействия молекул среды друг с другом и, во-вторых, включает в себя внешние по отношению ко всей среде силовые поля. Будем рассматривать среду с весьма малым радиусом действия межмолекулярных сил. Тогда сила, с которой физически бесконечно малые частицы среды действуют на данную частицу, проявляется только в тонком поверхностном слое этой частицы. Толщиной такого слоя в механике сплошных сред заведомо пренебрегают, а силы, с которыми соседние частицы среды действуют друг на друга, считают п оверхностными силами. Что касается внешних силовых полей, то они практически одинаково действуют на все молекулы, находящиеся в объеме АУ. Поэтому эти силы называются объемными силами (если эти силы пропорциональны массе частицы, то их называют массовыми силами). Такими силами являются гравитационные и электромагнитные силы, а также силы инерции, которые появляются при изучении движения среды относительно неинерциальных систем отсчета. [c.472]

Однако эти уравнения описывают квазирелятивистское движение тела и в других случаях взаимодействия, т. е. могут быть учтены не только силы, действующие на тело со стороны гравитационного или электромагнитного поля, но и силы инерции, реакции связей, диссипативные силы, реактивная сила тяги, лишь бы они были известны как скорость передачи импульса телу. Иное дело, что практически квазирелятивистское уравнение находит себе сравнительно узкое применение Так, в пределах Солнечной системы для описания движения в гравитационном поле достаточно в большинстве случаев классической механики. То же относится и к другим перечисленным выше силам, так как релятивистские уравнения динамики здесь вполне заменяются классическими, В основном этим уравнениям подчиняется движение заряженных материальных точек, моделирующих малые тела, элементарные частицы в макроскопическом электромагнитном поле. [c.284]

В пренебрежении очень слабым гравитационным взаимодействием можно считать, что все процессы, происходящие в микромире, объясняются ядерным (сильным), электромагнитны.м и слабым взаимодействиями. Ядерное взаимодействие протекает за время сек, электромагнитное имеет характерное время сек. Ядерное взаимодействие изотопически инвариантно, т. е. не зависит от электрического заряда частиц и примерно в 100 1000 раз сильнее электромагнитного взаимодействия, которое зависит от заряда. Интенсивность слабого взаимодействия примерно в 10 н- 10 раз меньше сильного. Его характерное время 10 ° -н 10"° сек. [c.671]

Авогадро Na и Больцмана к), элементарному электрическому заряду е, скорости света с, постоянной Планка h, константам физики элементарных частиц (массы покоя электрона т протона nif, и нейтрона т , константы сильного и слабого аяг взаимодействий). Понимание физического содержания и роли отдельных постоянных, входящих в качестве характеристических параметров в структуры различных физических теорий, невозможно без краткого изложения существа данной теории. Например, исторически первая константа физики—постоянная тяготения G— вводит нас в круг проблем теории гравитащш, крупнейшей и до сих пор еще не решенной проблемы современной физики. Изучение различных граней такой важнейшей физической постоянной, как скорость света с, нельзя представить без изложения основных идей специальной и общей теорий относительности А. Эйнштейна. Постоянная Планка А открывает нуть к познанию физики микромира. Физика элементарных частиц требует обсуждения современных теорий объединения различных взаимодействий. При этом на авансцену выходят связанные с классическими размерными физическими постоянными новые фундаментальные безразмерные величины— константы сильного а электромагнитного а слабого а г и гравитационного взаимодействий, размерность физического пространства N. Решение проблемы фундаментальных постоянных в целом требует анализа последних достижений физики элементарных частиц и космологии, синтеза успехов этих наук. Изучение физических постоянных с необходимостью превращается в связанный единым сюжетом рассказ о путях развития и проблемах физики. Сюжет весьма волнующ— возникновение и эволюция Вселенной, происхождение жизни и разума. Мировоззренческий аспект подобного рассмотрения проблемы постоянных очевиден. [c.7]

Использование в пространстве Минковского прямоугольных координат обусловлено тем, что в спещ1альыой теории относительности рассматривались только инерниальные системы, т. е. системы, движущиеся друг относительно друга равномерно и прямолинейно. На такие системы по первому закону Ньютона не действуют внешние силы. Однако гакое нлоское четырехмерное пространство является физической абстракцией, так как хорошо известно, что существует одна сила, которая действует везде и всегда,— это сила тяготения. От нее нельзя заслониться никакими экранами, как, например, это можно сделать в случае электромагнитного взаимодействия. Под действием силы тяготения все тела и системы отсчета движутся с ускорением. Напрашивается важный для понимания сущности гравитации вывод инер-циальные системы принципиально непригодны дпя описания тяготения. Для описания действия гравитационных сил надо отказаться от столь привычной вам евклидовой геометрии. Тяготение требует использования нового математического аппарата. Такой аппарат был уже создан. Громадный вклад в разработку 140 [c.140]

Физические поля и различные виды энергии проявляют свойства, подобные свойствам, которые характеризует масса. Потребовалась детализация определения массы масса покоя ( собственная масса ), релятивистская , продольная , поперечная , электромагнитная , топологическая , нулевая , отрицательная , масса античастиц , масса, эквивалентная энергии , масса полевая , активная гравитационная , пассивная гравитационная , универсальная элементарная , масса динамической системы , масса, невыделимая из полной массы... , массэргия и т.д. (см. [134], [78], [100]). Приведённый спектр применения понятия массы (или непризнания какого-либо из перечисленных понятий) показывает, что принцип инерции или, в более общем виде, концепция инерционности ещё не сформировались. Детализация в определениях потребовалась в связи с изучением взаимодействий тел, полей и ограничения в виде выделенной в природе скорости движения, равной скорости света в вакууме и играющей особую роль в электромагнитных и других явлениях. [c.238]

В систематике элементарных частпц И. занимает особое место, т. к. оно является единственной частицей, пе участвующей ни в сильных, ни в электромагнитных взаимодействиях. Единственный вид взанмодейств1гя (за исключением гравитационного), в к-ром может принимать участие П., это т. и. слабое взаимодействие. Указанное обстоятельство обусловливает, с одной стороны, ряд уникальных свойств П., а с другой — чрезвычайно затрудняет прямое наблюденпе П. Поэтому большинство сведений относительно природы И. получено из косвенных экспериментов. Непосредственное детектирование П. стало возможным только в последнее десятилетие в связи с постройкой реакторов п мощных ускорителей, дающих интенсивные потоки П. [c.372]

В теории дальнодействия, предшествовавшей теории блнзкодействия, считалось, что все взаимодействия (например, электромагнитные и гравитационные) распространяются с бесконечно большой скоростью, т. е. осуществляются мгновенно, непосредственно между частицами и телами, удаленными друг от друга. В настоящее время теория дальнодействия представляет лишь исторический интерес. [c.181]

Прежде чем перейти к следующему пункту, заметим, что для всех вопросов, обсуждаемых в п. 2 и последующих за ним пунктах, существенно, что силы взаимодействия частиц, составляющих систему, либо короткодействующие с самого начала, либо электромагнитные, которые, как известно, экранируются частицами противоположных знаков и имеют эффективный радиус действия (т. е. те силы, которые на микроскопическом уровне вполне удовлетворительно объясняются и описываются методами квантовой механики и электродинамики). Неэкранируемые силы взаимодействия (имеются в виду гравитационные силы) в наших системах лабораторных размеров (напомним, что моль идеального газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л, который умещается в сосуде с линейными размерами порядка 30 см) совершенно несущественны по сраннению с упомянутыми выше, а макроскопические объекты, динамика которых вследствие значительной удаленности отдельных объектов друг от друга практически целиком связана именно с гравитационным взаимодействием, мы уже договорились методами термодинамики не рассматривать. [c.30]

Среди всех известных видов вз-ствия электромагнитное занимает первое место по широте и разнообразию проявлений. Это связано с тем, что все тела построены из электрически заряженных (положительных и отрицательных) ч-ц, эл.-магн. вз-ствие между к-рыми, с одной стороны, на много порядков интенсивнее гравитационного и слабого, а с другой — явл. дальнодействующим в отличие от сильного вз-ствия. Эл.-магн. вз-ствием определяется строение ат. оболочек (см. Атом), сцепление атомов в молекулы (силы хим. связи) и образование конденсиров. в-ва (см. Межатомное взаимодействие, М ежмолекулярное-взаимодействие). Законы классич. Э. неприменимы при больших частотах и, соответственно, малых длинах электромагнитных волн, т. е. для процессов, протекающих на малых пространственно-временных интервалах. В этом случае справедливы законы квантовой электродинамики. [c.867]

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ, энергия связ. системы к.-л. ч-ц (напр., атома как системы из ядра и эл-нов), равная работе, к-рую необходимо затратить, чтобы разделить эту систему на составляющие её ч-цы и удалить их друг от друга на такое расстояние, на к-ром их вз-ствием можно пренебречь. Э. с. определяется вз-ствием ч-ц и явл. отриЦат. величиной, т. к. при образовании связ. системы энергия выделяется. Абс. величина Э. с. характеризует прочность связи и устойчивость системы. Напр., для ат. ядра Э. с. определяется сильным взаимодействием нуклонов в ядре и, согласно соотношению Эйнштейна, пропорц. дефекту масс Ат Для наиб, устойчивых ядер Э. с. составляет ок. 8 10 эВ/нуклон (удельная Э. с.). Эта энергия может выделиться при слиянии дёгких ядер в более тяжёлое ядро (см. Термоядерные реакции), а также при спонтанном делении тяжёлых ядер, объясняемом уменьшением уд. Э. с. с ростом ат. номера (см. Радиоактивность). Э. с. эл-нов в атоме или молекуле определяется электромагнитными взаимодействиями и для каждого эл-на пропорц. ионизац. потенциалу напр., для атома Н в осн. состоянии она равна 13,6 эВ. Этим же вз-ствием обусловлена Э. с. атомов в молекуле и кристалле (см. Межатомное взаимодействие). Э. с., обусловленная гравитационным взаимодействием, обычно мала и имеет значение лишь для нек-рых косм, объектов (см., напр., Чёрная дыра). ЭНЕРГИЯ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ, для двухат. молекул — энергия удаления атомов на бесконечно большое расстояние друг от друга для многоат. молекул, радикалов, ионов — энергия диссоциации. Суммарная энер- [c.903]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...