Фундаментальные типы взаимодействий в физике. Почему они так называются?
Какие законы сохранения фундаментальны для всего естествознания и почему?Страница 1
Мир не представляется набором тел, он подвижен, активен и все, что заполняет мир, подвержено движению и изменению. Классическая механика признала, что существует движение и без приложенной силы, и только отклонение от прямолинейности равномерности требует силы. Ньютон установил, что сила вызывает ускорение, и получил простую формулу, отражающую эту связь. Механика Ньютона была признана, изменилось описание движений, но происхождение сил в ней не обсуждались.
Существует 4 типа взаимодействия в природе.
Гравитационное: гравитация стала первым исследуемым взаимодействием. Сначала ее связывали только с Землей, считали, что тяжелое стремиться только вниз, а легкое – вверх. По закону всемирного тяготения Ньютона, гравитационные силы прямопропорциональны произведению тяготеющих масс и обратно пропорциональны квадрату расстояния между их центрами. Основное свойство гравитационного взаимодействия – его универсальность. Гравитационные силы действуют по закону обратных квадратов расстояния между массами тел и всегда направлены на притяжение. Гравитация универсальна, все тела подвержены гравитации. Величина гравитационного взаимодействия мала, а между макроскопическими телами она еле заметно. Гравитация – это проявление искривления пространства – времени.
Электромагнитное : обусловлено электрическими и магнитными зарядами. Силы взаимодействия между зарядами зависят от положения и движения зарядов. Если два заряда не подвижны и сосредоточенны в точках на расстоянии, то взаимодействие между ними электрической и определяется законом Кулона. Электрический заряд всегда связан с элементарными частицами. Заряд протона считается – положительным, нейтрона – отрицательным. Магнитные силы порождаются электрическими токами. Поэтому величина е определяет и интенсивность магнитного взаимодействия. Если электрические заряды движутся с ускорением, то они отдают энергию в виде света, радиоволн или рентгеновских лучей. Видимый свет является электромагнитным излучением определенного диапазона частот. Электромагнитное взаимодействие определяет структуру и поведение атомов, удерживают атомы от распада, отвечают за связями между молекулами. Электромагнитные силы действуют по закону обратных квадратов расстояния между электрическими зарядами е1 и е2 , сила электрического взаимодействия направлена вдоль прямой, соединяющей заряды и зависит от их знаков.
Слабое ядерное: сильные и слабые взаимодействия короткодействующие и проявляются только в пределах размеров атомного ядра, т. е в областях порядка 10-14 м. слабое ядерное взаимодействие ответственно за многие процессы. Например, превращение нейтронов в протоны. Эффективность слабого взаимодействия можно охарактеризовать универсальной постоянной связи g(W), определяющей скорость протекания процессов типа распада нейтрона. Это взаимодействие вызывает множество превращений. Сверхновые звезды – пример слабого взаимодействия.
Сильное ядерное: оно препятствует распаду атомных ядер, не будь его, ядра распались бы из-за сил электрического отталкивания протонов. С этим типом взаимодействия связанны энергия, выделяемая солнцем и звездами, превращение в ядерных реакторах и освобождение энергии. Сильное взаимодействие не удовлетворяет закону обратной пропорциональности, как гравитационное или электромагнитное – оно очень резко спадает за пределами эффективной области радиусом около 10-15 м. внутри протонов и нейтронов тоже существует сильное взаимодействие между теми элементарными частицами, их которой они состоят, следовательно, взаимодействие протонов и нейтронов есть отражение их внутренних взаимодействий. Сильные ядерные взаимодействия связывают между собой кварки, входящие в состав протонов и нейтронов и других частиц, которые имеют сейчас адронами. Оно ответственно за удержание протонов и нейтронов в ядре.
Другие статьи:
Начальные этапы эволюции жизни
В позднем архее (более 3,5 млрд. лет назад) на дне небольших водоемов или мелководных, теплых и богатых питательными веществами морей возникла жизнь в виде мельчайших примитивных существ - протобионтов, которые питались готовыми органичес ...
Блоки мозга и функции психического отражения
Психика является свойством мозга. Психическая деятельность организма осуществляется посредством множества специальных телесных устройств. Одни из них воспринимают воздействия, другие — преобразуют их в сигналы, строят план поведения и кон ...
Сущность принципов дополнительности, неопределенности, соответствия
Для описания микрообъектов Н.Бор сформулировал в 1927г. принцип дополнительности: получение экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект (элементарную частицу, атом, молекулу), неизбежно связано с по ...