Фундаментальные взаимодействия

Несмотря на то, что гравитационные и электрические взаимодействия лежат в основе всего бесчисленного разнообразия механических явлений, анализ явлений, особенно макроскопических, оказался бы весьма сложным, если бы во всех случаях мы исходили из этих фундаментальных взаимодействий. Поэтому удобно ввести другие, приближенные, силы (которые в принципе могут быть получены из фундаментальных сил). Это необходимо для того, чтобы упростить математически задачу настолько, чтобы ее можно было практически решить. [c.44]

Лептоны и слабое взаимодействие. Исследование элементарных частиц позволило обнаружить еще один вид фундаментального взаимодействия, получивший название слабого. Его интенсивность существенно меньше интенсивности сильного и электромагнитного взаимодействий. Процессы, обусловленные слабым взаимодействием, протекают также значительно медленнее. Частицы, участвующие в слабом взаимодействии, были выделены в особый класс лептонов. К ним относятся электрон е, мюон (1, т-лептон и три типа нейтрино — электрон юе v,. [c.195]

Анализируется семейство входящих в таблицы физических постоянных многочисленных констант — характеристик микрочастиц. Для понимания проблемы постоянных в целом принципиально важным является то. что они раскрывают существование в природе двух фундаментальных взаимодействий — сильного и слабого. Введены безразмерные характеристики этих взаимодействий. [c.198]

Выполненный во второй части книги анализ позволяет по-новому подойти к оценке значения этих фундаментальных взаимодействий. Они принципиально необходимы для существования жизни на Земле. Так, гравитационное притяжение удерживает планеты на их орбитах и нас самих на поверхности Земли. Электрические снлы удерживают электроны в атомах и соединяют атомы в молекулы, из которых состоим и мы. Сильное [c.202]

Трудности в создании единых теории поля, как теперь стало ясно, связаны с тем, что имеется несколько типов фундаментальных взаимодействий, различающихся как константами взаимодействий, так и типами симметрий. Успеха можно было добиться на пути объединения различных взаимодействий. [c.212]

При самом беглом взгляде на табл. 10 можно отметить громадные различия н свойствах фундаментальных взаимодействий 212 [c.212]

Одна из задач теории упругости твердых тел — вычисление модулей упругости и установление связи этих феноменологических параметров с фундаментальным взаимодействием атомов в твердом теле. [c.10]

Главной особенностью р-распада является то, что он обусловлен не ядерными и не электромагнитными силами, а третьим из четырех типов фундаментальных взаимодействий в природе — слабыми взаимодействиями (см. I, а также гл. VII, 8). За счет того, что интенсивность слабых взаимодействий на 24 порядка меньше ядер-ных, периоды полураспадов -активных ядер в среднем имеют порядок минут и часов. [c.231]

Наконец, к третьей, несколько разнородной, группе мы отнесем законы сохранения, выполняющиеся не для всех, а лишь для некоторых видов фундаментальных взаимодействий. Все эти законы сохранения уже не точные, а приближенные. Исследование таких приближенных законов сохранения показывает, что разные взаимодействия обладают разной степенью симметрии чем сильнее взаимодействие, тем более оно симметрично, т. е. тем большее количество законов сохранения для него выполняется. [c.284]

Пожалуй, самыми главными характеристиками частиц являются лептонный и барионный заряды, а также участие в различных фундаментальных взаимодействиях. Напротив, электрический заряд в классификации элементарных частиц играет второстепенную роль. [c.300]

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]

Силы, описывающие фундаментальные взаимодействия, и законы, которым они подчиняются, называются фундаментальными. [c.56]

В настоящее время известны четыре вида фундаментальных взаимодействий гравитационное, электромагнитное, ядерное (или сильное) и так называемое слабое взаимодействие. [c.56]

В природе существует лишь небольшое число фундаментальных взаимодействий. До недавнего времени считали, что их четыре, однако теперь установлено родство между двумя из них (об этом будет рассказано в гл. 10) и, таким образом, количество фундаментальных взаимодействий, позволяющих описать всю совокупность наблюдаемых явлений, сократилось до трех. Однако, поскольку проявления двух родственных взаимодействий в доступной для нас области энергий заметно различаются, особенно с точки зрения эксперимента, мы будем говорить пока о четырех взаимодействиях это уже упоминавшиеся сильное, электромагнитное и слабое, а также гравитационное. [c.74]

Мы уже говорили, что все фундаментальные взаимодействия имеют обменный характер есть источники поля и есть кванты этого поля, обмен которыми и обуславливает взаимодействие. Цветовые заряды кварков являются источниками ноля, кванты которого — глюоны, безмассовые электрически нейтральные частицы, также обладающие цветом. Диаграмма Фейнмана для рассеяния кварка на кварке приведена па рис. 7.2. [c.125]

И тем не менее электромагнитные и слабые процессы оказались проявлениями одного и того же фундаментального взаимодействия, названного электрослабым. [c.170]

Развитие физической теории позволило выяснить, что силы Кулона и Лоренца тесно связаны между собой и представляют собой разные стороны проявления одного из фундаментальных взаимодействий в природе [c.44]

Все многообразие проявлений окружающего нас мира — физические явления, свойства и строение физических объектов, их движение обусловлено взаимодействиями. Конкретных взаимодействий происходит великое множество, но в настоящее время выяснено, что все они могут быть отнесены к четырем типам исходных или фундаментальных взаимодействий, фундаментальные взаимодеиствия от- [c.17]

Попробуем взглянуть на физические постоянные, приведенные в табл. 1, так ска 1ать, глазами Эйнштейна . Безразмерных констант в ней не так уж и много — это отношения масс, отношения различных магнитных моментов, постоянная тонкой структуры а. По МНС1ШЮ проф. И. Л. Розенталя, безразмерные величины mjm и где — усредненная масса нуклона, являются фундаментальными безразмерными величинами, опре-деляющи ш сложную структуру Вселенной [32]. Постоянная тонкой структуры а является количественной характеристикой одного из четырех фундаментальных взаимодействий, существующих в природе,— электромагнитного, и нам еще предстоит обсуждение ее фундаментального значения в физике. Пока отметим следующее. Помимо электромагнитного взаимодействия другими фундаментальными взаимодействиями являются гравитационное, сильное и слабое. Существование безразмерной константы электромагнитного взаимодействия а, = е I (ft ) я 1131 предполагает, очевидно, наличие аналогичных безразмерных констант, являющихся характеристиками остальных трех типов взаимодействий. Эти константы нам также еще предстоит обсудить, пока же вьшишем выражения для них и их числовые значешя [c.42]

Ушжалыше свойства слабого взаимодействия. Особенности слабого взаимодействия резко выделяют его среди других типов фундаментальных взаимодействий. В процессах, идущих с участием слабого взаимодействия, нарушаются зарядовая (Q, пространственная (Р) и временна.я (Т) четности, а также законы сохранения странности и изоспина. Ввиду того что эти понятия встречаются в данном пособии впервые, остановимся на них несколько более подробно. [c.196]

Первостепенной задачей теории является нахождение единой причины существующих частных явлений или законов и уменьшение числа независимых исходных положений. Этот процесс давно уже идет в физике. Достаточно вспомнить объединение земного и космического тяготений в законе всемирного тяготения Ньютона, объединение электричества и магнетизма в электродинамике Максвелла, установление связи между микро- и макропараметрами систем Больцманом, связь геометрии физического пространства с теорией гравитации в общей теории относительности Эйнштейна и т. п. Удивительнейший пример единства природы открывает связь явлений, происходящих в микромире и Вселенной, о чем идет речь в этой части книги. Многие свойства Вселенной определяются характеристиками фундаментальных взаимодействий, происходящих в микромире. И, напротив, происходящие во Вселенной процессы дают много для понимания свойств элементарных частиц и необходимы для построения правильной теории. Но все же впереди очень и очень шого работы. [c.200]

Природе можно задавать любые вопросы, не опасаясь изменения ее свойств от того, правильны эти вопросы или нет. На страницах данной книги описывалось множество гипотез, которые на поверку окгхзывались не соо1ве1С1вующими действительности. Чем сложнее вопросы, тем труднее найти на них правильные ответы, поэтому для того, чтобы ответить на сформулированные в предыдущем абзаце вопросы, следует еще раз и в более общем виде проанализировать то, что известно к настоящему времени о фундаментальных взаимодействиях. Эти данные сведены в табл. 10. [c.212]

Проблема масс элемеЕггарных частиц. Коротко обсудим состояние проблемы, которая до сих пор только упоминалась. Это проблема масс элементарных частиц. Разработка единой теории фундаментальных взаимодействий существенно расширила как спектр масс, так и их возможные характеристики. Бьши теоретически предсказаны и экспериментально найдены Ж и 2°-бозоны, предсказано существование лептокварка, гравитона и некоторых других тяжелых частиц. Любая теория формирования масс элементарных частиц должна учитьшать эти результаты. [c.220]

Естественным ответом на этот вопрос является антропологический принцип, согласно которому Вселенная обладает наблюдаемыми свойствами потому, что эти свойства допускают возможность существова1ния человека-наблюдателя. С позиций этого принципа уже обсуждалась необходимость существования всех четырех видов фундаментальных взаимодействий, числовых значений фундаментальных постоянных. Антропологический принцип требует, чтобы средняя плотность вещества во Вселенной была близка к критической так как при р р р не было бы [c.225]

Фундаментальные взаимодействия элементарных ча-сгиц. К фундам ептальным взаимодействиям относятся взаимодействия гравитационное, слабое, сильное и электромагнитное. [c.230]

Слабое взаимодействие ответственно за распады адронов и лептонов, стабильных относительно сильного и электромагнитного взаимодействий. Эффективный радиус слабого взаимодействия не превышает 10 см. Поэтому на больших расстояниях оно существенно слабее электромагнитного, которое, в свою очередь, до расстояний порядка 10- см слабее сильного взаимодействия. На расстояниях, меньших 10- см, слабые и электромагнитные взаимодействия, как выяснилось в последнее время, образуют единое электрослабое взаимодействие. Возможно, что не только слабое и электромагнитное взаимодействия имеют единую природу, но и остальные виды взаимодействия представляют собой ггроявление некоторого единого фундаментального взаимодействия. Свидетельством единой природы слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий могло бы быть экспериментальное доказательство нестабильности протона. [c.970]

Следующий этап начался в 1963 г. и привел к тому, что большинство элементарных частиц стало трактоваться как составленные из более первичных субчастиц — кварков и глюонов. Этот этап будет рассмотрен в 7. Параллельно этому с конца шестидесятых годов стали выдвигаться теории, в которых уменьшалось не только число элементарных частиц, но и число фундаментальных взаимодействий. Этих вопросов мы коротко коснемся в 8. [c.277]

Основные фундаментальные взаимодействия приведены в табл. 7.1. В этой таблице мы указали порядок интенсивйости каждого взаимодействия, условно приняв интенсивность сильных взаимодействий за единицу. Эти порядки интенсивности в какой-то мере условны (и поэтому различны у разных авторов), так как однозначного метода сравнения интенсивностей разных взаимодействий не существует. Принятое нами определение интенсивности [c.277]

Времена жизни остальных частиц меняются от 10 с вплоть до характерного времени пролета —10" с. В отличие от атомных ядер, у частиц не наблюдались очень большие времена жизни. Это связано через соотношение неопределенностей с малостью радиусов частиц и со сравнительно большими энергиями, выделяющимися при распадах. Порядок времени жизни частицы определяется тем, каким фундаментальным взаимодействием обусловлен распад. Если распад обусловлен влиянием сильного взаимодействия, то время жизни ненамного превышает время пролета. Частицы, распадающиеся за счет электромагнитных взаимодействий, живут сравнительно долго, примерно с. Это уже полноправ- [c.299]

Виды взаимодействий. Хотя Ф. Энгельс и писал, что чвааи-жодействие — вот первое, что выступает перед нами, когда мы рассматриваем движущуюся материю... позади его нечего больше познавать [2, с. 546], пока четко классифицированы только четыре вида фундаментальных взаимодействий. Остальные, как уже отмечалось, являются проявлением какого-то из них или какой-то их совокупности. [c.34]

Различные виды излучений по-разному вза-. имодеиствуют с веществом в зависимости от свойств частиц, составляющих излучение их заряда, массы и энергии. Поскольку значительная часть излагаемого в настоящей главе материала так или иначе связана с этими фундаментальными взаимодействиями, остановимся подробнее на их рассмотрении. [c.334]

Во второй половине 60-х годов LQ. Глэшоу, С.Вайпберг и А. Салам разработали теорию, предполагающую существование фундаментального взаимодействия, квантами ноля которого являются четыре бозона со спином 1, связанные друг с другом определенными условиями симметрии. Одним из этих бозонов-братьев является безмассовый фотон — переносчик электромагпитпого взаимодействия, а остальные три — гипотетические частицы большой массы, две заряженные (W и W ) и одна нейтральная [c.172]

Согласно теории великого объединения (ТВО) сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия являются различными проявлениями одного и того же фундаментального взаимодействия, характеризуемого своей константой связи сеси и некоторой глобальной симметрией, охватывающей симметрии объединяемых взаимодействий. Квантами ноля этого взаимодействия должны быть сверхтяжелые промежуточные бозопы (Х-бозопы). [c.209]

Поэтому с необходимостью слабое взаимодействие должно быть тем, что накладывает условия связи на три фундаментальных взаимодействия (элеюгромагннтное, гравитационное и сильное). Именно слабое взаимодействие превращает Вселенную в единую систему п детерлн1нн-рует определяющие её фугщаментальные безразмерные (а с ними и размерные) постоянные. [c.121]

Фундаментальные безразмерные постоянные есть отношение адиабатических инвариантов фундаментальных взаимодействий к посто-ЯН1ЮЙ Планка. [c.164]

Упругая сила и силы трения возникают из-за деформации электронных оболочек атомов и молекул при деформации тел или при соударении движущихся атомов и молекуч на поверхности тел, т.е., по существу, представляют собой некоторый осредненный результат проявления главного в нашем мире фундаментального взаимодействия - электромагнитного. Сложности вычисления этих осредненных сил при взаимодействии огромного количества молекул обрекают на неудачу любую попытку получить из теории значения упругой силы и сил трения и привели к тому, что в список сил, действующих в природе, рядом с фундаментальными взаимодействиями вошли и их производные, описываемые достаточно простыми эмпирическими закономерностями. [c.46]

Фундаментальные взаимодействия. До сих пор рассматривались так называемые свободные материальные точки и мирочастицы. Они были свободны от действия на них других точек и частиц, т. е. уединены или изолированы от них. Если несколько материальных частиц или точек находятся на конечных расстояниях друг от друга, то между ними происходит взаимодействие. Взаимодействие приводит прежде всего к изменению энергии, импульса и момента импульса взаимодействуюш,их точек, т. е. к изменению состояния системы точек. Взаимодействовать между собой могут макроскопические тела, тела и поля, а также микрочастицы. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...