Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Концепция современного естествознания.rtf
Скачиваний:
1
Добавлен:
19.09.2019
Размер:
758.91 Кб
Скачать

Элементарные частицы.

  • У каждой элементарной частицы есть античастица, обозначается она тем же символом, но с добавлением тильды над ним.

  • Античастицы фотона, - и -мезонов тождественны самим частицам.

  • Эти частицы являются истинно нейтральными, но испытывают взаимные превращения, являющиеся фундаментальным свойством всех элементарных частиц.

  • Элементарные частицы объединяются в три группы: фотоны, лептоны и адроны.

  • Группа фотонов состоит из одной частицы — фотона — кванта электромагнитного взаимодействия.

  • Группа лептонов состоит из электрона, мюона, электронного и мюонного нейтрино, тяжелого лептона —таона, таонного нейтрино, а также соответствующих им античастиц. Они участвуют только в электромагнитном и слабом взаимодействиях.

  • К группе адронов относятся мезоны (пионы и каоны) и барионы (нуклоны (протон, нейтрон) и нестабильные частицы). При распаде бариона, наряду с другими частицами, всегда образуется новый барион — закон сохранения барионного заряда. Адроны обладают сильным взаимодействием, наряду с электромагнитным и слабым.

  • Адроны состоят из кварков.

  • Каждый мезон M строится из одного кварка q и одного антикварка q~ , каждый барион B — из трех кварков q : M = qq~ , B = qqq

  • Число лептонов равно числу типов кварков принцип кварк-лептонной симметрии.

  • Имеются кварки шести типов, которые подобно лептонам образуют три дублета, или три поколения (u,d) , (c,s) , (t,b) :

  • 1) верхний (up) — u

  • 2) нижний (down) — d

  • 3) "очарованный" (charm) — c

Фундаментальные взаимодействия.

  • четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное.

  • Гравитационное взаимодействие свойственно всем телам Вселенной,

проявляется в виде сил всемирного тяготения.

Эти силы обусловливают существование звезд, планетных систем, и т. п.

Гравитационное взаимодействие предельно слабое и в мире элементарных частиц при обычных энергиях непосредственной роли не играет.

Гравитационное взаимодействие G — гравитационная постоянная, равная примерно 6,6725×10-11 м³/(кг·с²).

Гравитационное взаимодействие

  • В рамках ньютоновской механики является дальнодействующим (в любой точке пространства гравитационный потенциал зависит только от положения тела в данный момент времени).

  • В стандартном подходе общей теории относительности (ОТО) гравитация рассматривается не как силовое взаимодействие, а как проявление искривления пространства-времени.

  • в ОТО гравитация интерпретируется как геометрический эффект

  • пространство-время рассматривается в рамках неевклидовой геометрии.

Сильное взаимодействие

  • действует в масштабах атомных ядер и меньше.

  • В сильном взаимодействии участвуют кварки и глюоны, а также составленные из них элементарные частицы, называемые адронами. (hadros (греч.) — сильный, массивный, крупный), к числу которых принадлежат, в частности, протон, и нейтрон.

  • Наиболее известное его проявление —ядерные силы, обеспечивающие существование атомных ядер.

Электромагнитное взаимодействие

  • С современной точки зрения электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами осуществляется не прямо, а только посредством электромагнитного поля. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозономфотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля). Сам фотон электрическим зарядом не обладает, а значит не может непосредственно взаимодействовать с другими фотонами.

  • Из фундаментальных частиц в электромагнитном взаимодействии участвуют также имеющие электрический заряд частицы: кварки, электрон, мюон и Тау-лептон (из фермионов), а также заряженые калибровочные бозоны.

  • Одно из его проявлений — кулоновские силы,

обусловливающие существование атомов.

  • Отличается своим дальнодействующим характером. По такому же закону(Кулона) спадает с расстоянием гравитационное взаимодействие.

  • Электромагнитное взаимодействие заряженных частиц намного сильнее гравитационного

  • Единственная причина, по которой электромагнитное взаимодействие не проявляется с большой силой на космических масштабах — электрическая нейтральность материи,