Фундаментальные частицы и фундаментальные взаимодействия кратко

Обновлено: 04.07.2024

Фундамента́льные взаимоде́йствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.

На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:

При этом электромагнитное и слабое взаимодействия являются проявлениями единого электрослабого взаимодействия.

Ведутся поиски других типов фундаментальных взаимодействий, как в явлениях микромира, так и в космических масштабах, однако пока какого-либо другого типа фундаментального взаимодействия не обнаружено.

В физике механическая энергия делится на два вида — потенциальную и кинетическую энергию. Причиной изменения движения тел (изменения кинетической энергии) является сила (потенциальная энергия) (см. второй закон Ньютона). Исследуя окружающий нас мир, мы можем заметить множество самых разнообразных сил: сила тяжести, сила натяжения нити, сила сжатия пружины, сила столкновения тел, сила трения, сила сопротивления воздуха, сила взрыва и т. д. Однако когда была выяснена атомарная структура вещества, стало понятно, что все разнообразие этих сил есть результат взаимодействия атомов друг с другом. Поскольку основной вид межатомного взаимодействия — электромагнитное, то, как оказалось, большинство этих сил — лишь различные проявления электромагнитного взаимодействия. Одно из исключений составляет, например, сила тяжести, причиной которой является гравитационное взаимодействие между телами, обладающими массой.

Содержание

Сводная таблица

Взаимодействие	Текущее описание теорией	Заряд	Частица-переносчик	Относительная сила [1]	Зависимость от расстояния	Радиус воздействия (м)
Гравитация	Общая теория относительности (ОТО)	Масса	Гравитон (гипотетич.)	1	$\frac<1>$	∞
Слабое	Теория электрослабого взаимодействия (ТЭВ)	Слабый изоспин	W + W - Z 0 бозоны	10 25	$\frac<1> \ e^ \ r>$	10 −18
Электромагнитное	Квантовая электродинамика (КЭД)	Электрический заряд	Фотон	10 36	$\frac<1>$	∞
Сильное	Квантовая хромодинамика (КХД)	Цветной заряд	Глюон	10 38	(см. дискуссия)	10 −15

История

К началу XX века выяснилось, что все известные к тому моменту силы сводятся к двум фундаментальным взаимодействиям: электромагнитному и гравитационному.

В 1930-е годы физики обнаружили, что ядра атомов состоят из нуклонов (протонов и нейтронов). Стало понятно, что ни электромагнитные, ни гравитационные взаимодействия не могут объяснить, что удерживает нуклоны в ядре. Было постулировано существование нового фундаментального взаимодействия: сильного взаимодействия. Однако в дальнейшем оказалось, что и этого недостаточно, чтобы объяснить некоторые явления в микромире. В частности, было непонятно, что заставляет распадаться свободный нейтрон. Тогда было постулировано существование слабого взаимодействия, и этого оказалось достаточно для описания всех до сих пор наблюдавшихся явлений в микромире.

Создание единой теории фундаментальных взаимодействий

Первой из теорий взаимодействий стала теория электромагнетизма, созданная Максвеллом в 1863 году. Затем в 1915 г. Эйнштейн сформулировал общую теорию относительности, описывающую гравитационное поле. Появилась идея построения единой теории фундаментальных взаимодействий (которых на тот момент было известно только два), подобно тому как Максвеллу удалось создать общее описание электрических и магнитных явлений. Такая единая теория объединила бы гравитацию и электромагнетизм в качестве частных проявлений некоего единого взаимодействия.

В течение первой половины XX века ряд физиков предприняли многочисленные попытки создания такой теории, однако ни одной полностью удовлетворительной модели выдвинуто не было. Это, в частности, связано с тем, что общая теория относительности и теория электромагнетизма различны по своей сути. Тяготение описывается искривлением пространства-времени, и в этом смысле гравитационное поле нематериально, в то время как электромагнитное поле является материей.

Во второй половине XX столетия задача построения единой теории осложнилась необходимостью внесения в неё слабого и сильного взаимодействий, а также квантования теории.

В 1967 году Саламом и Вайнбергом была создана теория электрослабого взаимодействия, объединившая электромагнетизм и слабые взаимодействия. Позднее в 1973 году была предложена теория сильного взаимодействия (квантовая хромодинамика). На их основе была построена Стандартная Модель элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабые и сильное взаимодействия.

Экспериментальная проверка Стандартной Модели заключается в обнаружении предсказанных ею частиц и их свойств. В настоящий момент открыты все элементарные частицы Стандартной Модели, за исключением хиггсовского бозона.

Таким образом, в настоящее время фундаментальные взаимодействия описываются двумя общепринятыми теориями: общей теорией относительности и Стандартной Моделью. Их объединения пока достичь не удалось из-за трудностей создания квантовой теории гравитации. Для дальнейшего объединения фундаментальных взаимодействий используются различные подходы: теории струн, петлевая квантовая гравитация, а также М-теория.

См. также

Примечания

↑ Приближённо. См. Константа взаимодействия для более точного значения силы в зависимости от частицы и её энергии.

Ссылки

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 7 мая 2012.

Фундаментальной рубрике – фундаментальная тема. Постараемся рассказать о ней простым языком и кратко. Что такое физические взаимодействия, почему они важны, какие есть типы фундаментальных физических взаимодействий и их характеристики.

За студенческими новостями на злобу дня добро пожаловать на наш телеграм-канал.

Элементарные частицы: что это такое и какие они бывают

Начнем с самого начала. Все вокруг состоит из частиц. Грубо говоря, тем, что Земля – круглая, а небо – голубое, мы обязаны тому, как разные частицы с различными свойствами взаимодействуют между собой.

Элементарная частица – микрообъект субъядерного масштаба, который невозможно расщепить на более мелкие составные части.

Какие бывают элементарные частицы? По значению спина их делят на бозоны и фермионы. Но, конечно же, это далеко не все. Чтобы понять все многообразие частиц, вот небольшая схема с их классификацией.

Элементарных частиц насчитывается очень много. Так, стандартная модель насчитывает 61 частицу. А всего вместе с античастицами известно более 350 элементарных частиц. К тому же, ученые полагают, что существуют и неизвестные до сих пор частицы.

Понятие фундаментального физического взаимодействия

Гравитационное взаимодействие.
Слабое взаимодействие.
Электромагнитное взаимодействие.
Сильное взаимодействие.

Здесь они выстроены в порядке интенсивности. Вполне возможно, есть еще какое-то фундаментальное взаимодействие, о котором мы пока просто не знаем.

Пятым фундаментальным взаимодействием иногда называют Поле Хиггса. Подробнее об открытии знаменитого бозона Хиггса читайте в отдельной статье.

Рассмотрим каждое взаимодействие в хронологическом порядке.

Гравитационное взаимодействие

Его начали изучать одним из первых, а теория гравитации Ньютона на долгие годы легла в основу классической механики. Гравитация – уникальное и ~~внезапно~~ самое слабое из всех взаимодействий. Чем больше масса объекта, тем сильнее проявляется гравитация. Движение небесных тел и свободное падение происходят за счет гравитации, а гравитационное взаимодействие проявляется на огромных расстояниях. В масштабах микромира оно практически ничтожно.

Электромагнитное взаимодействие

Это основной вид взаимодействия между атомами, который начали активно изучать в 19 веке. Именно электромагнитная природа лежит в основе многих сил: упругости, трения и т.д. Исключение – сила тяжести, она является следствием гравитационного взаимодействия. Суть проявления электромагнитного взаимодействия описывается законом Кулона: между электрическими зарядами действуют силы притяжения и отталкивания.

Слабое взаимодействие

Уже с открытием радиоактивности и ядерных реакций ученые задумались: почему и благодаря какой силе ядро или составная частица распадаются? Логично было предположить, что за эти процессы ответственно еще одно взаимодействие, которое назвали слабым. Оно проявляется на расстояниях меньше атомного ядра.

Электромагнитное и слабое взаимодействие объединены теорией электрослабого взаимодействия.

Сильное взаимодействие

Ну ладно, с распадом разобрались. Но почему стабильные ядра атомов сами по себе не распадаются на протоны и нейтроны? Тем более, что положительные протоны в ядре должны отталкиваться друг от друга из-за электромагнитного взаимодействия. Очевидно, здесь действует штука посильнее, и это – сильное взаимодействие, которое проявляется на совсем уж маленьких расстояниях внутри атомного ядра между нуклонами.

Конечно, здесь мы рассказали обо всем очень кратко и без единой формулы. Хотите разобраться глубже? Попробуйте почитать учебники по квантовой физике. Но будьте осторожны, учеными доказано, что они являются сильнодействующим снотворным. А если на каком-то этапе возникнут сложности, обращайтесь в профессиональный сервис помощи учащимся.

Фундаментальные взаимодействия - качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.

Кварк - это фундаментальная частица в стандартной модели, обладающая электрическим зарядом, кратным e/3 и не обнаруженная в свободном состоянии.

Глюоны – элементарные частицы, переносчики сильного взаимодействия.

Стандартная модель – это теория в физике элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Стандартная модель не включает в себя теорию гравитации.

Ускоритель заряженных частиц – класс устройств для получения заряженных частиц (элементарных частиц, ионов) высоких энергий.

Единая физическая картина мира - единая физическая теория, объясняющая загадки мироустройства

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М. Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 359 – 364, 408 - 412.

2.Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.- М.:Дрофа,2009. – С. 165 – 166.

3. Элементарный учебник физики. Учебное пособие в 3 т./под редакцией академика Ландсберга Г. С.: Т.3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. – 12-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. С. 608 – 636.

Основное содержание урока

Все бесконечное многообразие взаимодействий можно свести к четырём фундаментальным:

гравитационному;
слабому;
электромагнитному;
сильному.

Фундаментальные взаимодействия имеют различную природу и силу.

Свойства этих четырёх типов фундаментального взаимодействия приведены в таблице.

Виды взаимодействия

Время взаимодействия,

Радиус взаимодействия,

Отношение интенсивностей

Гравитоны (не обнаружены)

В 1916 году Альберт Эйнштейн создал общую теорию относительности (ОТО), в которой объясняется гравитационное взаимодействие.

Слабое взаимодействие объясняет теория электрослабого взаимодействия (ТЭВ), созданная в 1967 году физиками Саламом, Глэшоу и Вайнбергом на основе квантовой электродинамики. За нее они получили Нобелевскую премию в 1979 году.

В 1927-1940-е годы Дираком, Паули, Фейнманом, Швингером создана квантовая электродинамика (КЭД), которая объясняет суть электромагнитного взаимодействия.

В 1973 году была предложена теория сильного взаимодействия – квантовая хромодинамика (КХД), созданная объединенными усилиями многих физиков.

На основе этих двух последних теорий была создана Стандартная модель, все предсказания которой подтвердились, включая бозон Хиггса.

Стандартная модель – это теория в физике элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Стандартная модель не включает в себя теорию гравитации.

Согласно этой теории, материя состоит из 24 частиц – 6 видов кварков и 6 видов лептонов, при этом каждой частице соответствует античастица (всего 12 античастиц).

Лепто́ны — фундаментальные частицы с полуцелым спином, не участвующие в сильном взаимодействии. К лептонам относятся: электрон, электронное нейтрино, мюон, мюонное нейтрино, τ-лептон, τ-нейтрино. Лептоны участвуют в слабом взаимодействии. Между заряженными частицами, относящимися к этому классу частиц, происходит ещё и электромагнитное взаимодействие.

Адро́ны — класс элементарных частиц, подверженных сильному взаимодействию. В Стандартной модели предполагается, что все адроны теоретически можно построить из кварков трех типов: u, d и s. Это самый обширный класс частиц. Адронов несколько сотен. Адроны имеют размер около 10 -13 см и состоят из кварков. Адроны, состоящие из трёх кварков, называются барионами, состоящие из кварка и антикварка – мезонами. Наиболее известные адроны, относящиеся к группе барионов, - протон и нейтрон. В класс адронов входят также гипероны Λ, Σ + , Σ 0 , Σ - , π-мезоны, K-мезоны и другие частицы.

Кварк – это фундаментальная частица в Стандартной модели, обладающая электрическим зарядом, кратным e/3 и не обнаруженная в свободном состоянии.

Кварки являются бесструктурными, точечными частицами; это проверено вплоть до масштаба примерно 10 −16 см, что примерно в 20 тысяч раз меньше размера протона.

Протоны и нейтроны состоят из трёх кварков – u, d и s.

Протон как структура из двух u-кварков и одного d-кварка

Нейтрон как структура из двух d-кварков и одного u-кварка

Кварковая модель элементарных частиц была независимо постулирована в 1964

году американскими физиками Марри Гел-Манном и Джорджем Цвейгом.

В настоящее время считается, что существует 6 сортов (чаще говорят: ароматов) кварков: u, d, s, c, b, t.

Некоторые свойства кварков

Кварки обладают и дополнительной внутренней характеристикой, называемой цветом. Каждый из ароматов кварка имеет цвет – красный, зелёный и синий.

Кварк одного цвета может перейти в кварк другого цвета, испустив цветной глюон – частицу, являющуюся переносчиком сильного взаимодействия. Кварки в адронах находятся в таких цветовых состояниях, что суммарный цветовой заряд адрона равен нулю. Говорят, что адроны бесцветные или белые.

Физика высоких энергий находится в постоянном поиске и развитии. На данном этапе истинно элементарными (то есть не имеющими структуры) считаются кварки, лептоны, кванты полей (фотоны, векторные бозоны, глюоны, гравитоны) и частица Хиггса.

Для того чтобы понять сложные законы микромира применяют ускорители заряженных частиц.

Ускоритель заряженных частиц – класс устройств для получения заряженных частиц (элементарных частиц, ионов) высоких энергий.

Принцип работы всех ускорителей прост – заряженные частицы ускоряются под действием электрического поля, магнитное же поле, создавая силу Лоренца, отклоняет частицу, не изменяя ее энергии, и задает орбиту, по которой движутся частицы.

Конструктивно ускорители можно принципиально разделить на две большие группы:

линейные ускорители, где пучок частиц однократно проходит ускоряющие промежутки;
циклические ускорители, в которых пучки движутся по замкнутым кривым (например, окружностям), проходя ускоряющие промежутки по многу раз.

Виды циклические ускорителей:

бетатрон;
циклотрон;
микротрон;
кольцевой фазотрон FFAG;
фазотрон;
синхрофазотрон;
синхротрон;
ускоритель-рекупер.

Можно также классифицировать ускорители по назначению:

коллайдеры,
источники нейтронов,
бустеры,
источники синхротронного излучения,
установки для терапии рака,
промышленные ускорители.

Современные ускорители являются огромными дорогостоящими комплексами, которые сооружают усилиями многих стран.

Единая физическая картина мира.

Физическая картина мира следует за ходом развития науки: с самого начала она основывалась на механике атома, представляя, что все вещи состоят из самостоятельных элементов, и все, что совершается в мире, основывается на перемещении, соединении и разъединении этих элементов. Затем была создана механическая картина мира, основанием для которой послужили законы классической механики Ньютона. Однако при исследовании электромагнитных процессов, выяснилось, что они не подчиняются механике Ньютона. Максвелл открыл новый тип фундаментальных законов - законы поведения электромагнитного поля. Развитие электродинамики привело к попыткам построить единую электромагнитную картин мира. Утверждалось, что все события в мире управляются законами электромагнитных взаимодействий. Кульминацией электромагнитной картины мира стало создание специальной теории относительности Эйнштейна. Эта теория заставила пересмотреть представления о пространстве и времени. Эксперименты в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН), где достигается скорость частиц порядка 0,99999 скорости света, подтвердили все выводы теории относительности – сокращение длины, замедление времени, нелинейное увеличение импульса.

В первой половине XX века был обнаружен фундаментальный факт: все элементарные частицы способны превращаться друг в друга. Основным принципом единой картины мира стало единство в строении материи. Но единство мира проявляется и в законах движения частиц, и в законах их взаимодействия.

Революционное изменение классических представлений произошло после открытия квантовых свойств материи. Принципы квантовой теории являются совершенно общими, но все же многого выяснить пока еще не удалось

Предпринимаются попытки создания общей теории для всех типов взаимодействий, между которыми существует определённая связь. Электромагнитные, сильные и слабые взаимодействия уже объединены в рамках теории великого объединения. Конечной целью физики является включение в эту теорию сил гравитации. Возможно совсем скоро кто-нибудь из вас, друзья, сумеет решить эту сложную проблему.

Разбор тренировочного задания

1. Решите кроссворд.

1) один из создателей КЭД;

5) название u-кварка.

2) один из создателей кварковой модели;

4) переносчик сильного взаимодействия.

Ответ: по горизонтали: 1) Паули; 5) верхний;

по вертикали: 2) Цвейг; 3) истинный; 4) глюон.

2. Определите по рисунку: 1) сколько кварков в составе протона и сколько в составе нейтрона; 2) сколько кварков в составе π-мезонов?

Кварковый состав протона и нейтрона

Кварковый состав + -мезона и - -мезона

Ответ: 1) протон и нейтрон состоят из трех кварков; 2) π-мезоны состоят из двух кварков.

На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:

Содержание

Сводная таблица

Взаимодействие	Текущее описание теорией	[1]	Зависимость от расстояния	Радиус воздействия (м)
Гравитация	Общая теория относительности (ОТО)	Масса	Гравитон (гипотетич.)	1	$<\displaystyle <\frac <1>>>>$	∞
Слабое	Теория электрослабого взаимодействия (ТЭВ)	Слабый изоспин	10 25	$<\displaystyle <\frac <1>>\ e^\ r>>$	10 −18
Электромагнитное	Квантовая электродинамика (КЭД)	Электрический заряд	Фотон	10 36	$<\displaystyle <\frac <1>>>>$	∞
Сильное	Квантовая хромодинамика (КХД)	Глюон	10 38	$<\displaystyle <1>>$ ( см. дискуссия )	10 −15

История

Создание единой теории фундаментальных взаимодействий

См. также

1. ВИДЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

Несмотря на то, что в веществе содержится большое количество элементарных частиц, существует лишь четыре вида фундаментальных взаимодействий между ними: гравитационное, слабое, электромагнитное и сильное.
Самым всеобъемлющим является гравитационное взаимодействие. Ему подвержены все материальные взаимодействия без исключения – и микрочастицы, и макротела. Это значит, что в нем участвуют все элементарные частицы. Проявляется оно в виде всемирного тяготения. Гравитация (от лат. Gravitas – тяжесть) управляет наиболее глобальными процессами во Вселенной, в частности, обеспечивает строение и стабильность нашей Солнечной системы. Согласно современным представлениям, каждое из взаимодействий возникает в результате обмена частицами, называемыми переносчиками этого взаимодействия. Гравитационное взаимодействие осуществляется посредством обмена гравитонами.
Электромагнитное взаимодействие, как и гравитационное, по своей природе дальнодействующее: соответствующие силы могут проявляться на очень значительных расстояниях. Электромагнитное взаимодействие описывается зарядами одного типа (электрическими), но эти заряды уже могут иметь два знака – положительный и отрицательный. В отличие от тяготения, электромагнитные силы способны быть как силами притяжения, так и силами отталкивания. Физические и химические свойства разнообразных веществ, материалов и самой живой ткани обусловлены именно этим взаимодействием. Оно же приводит в действие всю электрическую и электронную аппаратуру, т.е. связывает между собой только заряженные частицы. Теория электромагнитного взаимодействия в макромире называется классической электродинамикой.
Слабое взаимодействиеменее известно за пределами узкого круга физиков и астрономов, но это нисколько не умаляет его значения. Достаточно сказать, что если бы его не было, погасли бы Солнце и другие звезды, ибо в реакциях, обеспечивающих их свечение, слабое взаимодействие играет очень важную роль. Слабое взаимодействие относится к короткодействующим: его радиус примерно в 1000 раз меньше, чем у ядерных сил.
Сильное взаимодействие – самое мощное из всех остальных. Оно определяет связи только между адронами. Ядерные силы, действующие между нуклонами в атомном ядре, – проявление этого вида взаимодействия. Оно примерно в 100 раз сильнее электромагнитного. В отличие от последнего (а также гравитационного) оно, во-первых, короткодействующее на расстоянии, большем 10–15м (порядка размера ядра), соответствующие силы между протонами и нейтронами, резко уменьшаясь, перестают их связывать друг с другом. Во-вторых, его удается удовлетворительно описать только посредством трех зарядов (цветов), образующих сложные комбинации.
В таблице 1 условно представлены важнейшие элементарные частицы, принадлежащие к основным группам (адроны, лептоны, переносчики взаимодействия).

Участие основных элементарных частиц во взаимодействиях

Важнейшей характеристикой фундаментального взаимодействия является его радиус действия. Радиус действия – это максимальное расстояние между частицами, за пределами которого их взаимодействием можно пренебречь (Табл.2). При малом радиусе взаимодействие называют короткодействующим, при большом – дальнодействующим.

Основные характеристики фундаментальных взаимодействий

Сильное и слабое взаимодействия являются короткодействующими. Их интенсивность быстро убывает при увеличении расстояния между частицами. Такие взаимодействия проявляются на небольшом расстоянии, недоступном для восприятия органами чувств. По этой причине эти взаимодействия были открыты позже других (лишь в XX веке) с помощью сложных экспериментальных установок. Электромагнитное и гравитационное взаимодействия являются дальнодействующими. Такие взаимодействия медленно убывают при увеличении расстояния между частицами и не имеют конечного радиуса действия.

2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ, КАК СВЯЗЬ СТРУКТУР ВЕЩЕСТВА

В атомном ядре связь протонов и нейтронов обуславливает сильное взаимодействие. Оно обеспечивает исключительную прочность ядра, лежащую в основе стабильности вещества в земных условиях.

Слабое взаимодействие в миллион раз менее интенсивно, чем сильное. Оно действует между большинством элементарных частиц, находящихся друг от друга на расстоянии, меньшем 10–17 м. Слабым взаимодействием определяется радиоактивный распад урана, реакции термоядерного синтеза на Солнце. Как известно, именно излучение Солнца является основным источником жизни на Земле.

Электромагнитное взаимодействие, являясь дальнодействующим, определяет структуру вещества за пределами радиуса действия сильного взаимодействия. Электромагнитное взаимодействие связывает электроны и ядра в атомах и молекулах. Оно объединяет атомы и молекулы в различные вещества, определяет химические и биологические процессы. Это взаимодействие характеризуется силами упругости, трения, вязкости, магнитными силами. В частности, электромагнитное отталкивание молекул, находящихся на малых расстояниях, вызывает силу реакции опоры, в результате чего мы, например, не проваливаемся сквозь пол. Электромагнитное взаимодействие не оказывает существенного влияния на взаимное движение макроскопических тел большой массы, так как каждое тело электронейтрально, т.е. оно содержит примерно одинаковое число положительных и отрицательных зарядов.

Гравитационное взаимодействие прямо пропорционально массе взаимодействующих тел. Из-за малости массы элементарных частиц гравитационное взаимодействие между частицами невелико по сравнению с другими видами взаимодействия, поэтому в процессах микромира это взаимодействие несущественно. При увеличении массы взаимодействующих тел (т.е. при увеличении числа содержащихся в них частиц) гравитационное взаимодействие между телами возрастает прямо пропорционально их массе. В связи с этим в макромире при рассмотрении движения планет, звезд, галактик, а также движения небольших макроскопических тел в их полях гравитационное взаимодействие становится определяющим. Оно удерживает атмосферу, моря и все живое и неживое на Земле, Землю, вращающуюся по орбите вокруг Солнца, Солнце в пределах Галактики. Гравитационное взаимодействие играет главную роль в процессах образования и эволюции звезд. Фундаментальные взаимодействия элементарных частиц изображаются с помощью специальных диаграмм, на которых реальной частице соответствует прямая линия, а ее взаимодействие с другой частицей изображается либо пунктиром, либо кривой (рис. 1).

Диаграммы взаимодействий элементарных частиц

Современные физические представления о фундаментальных взаимодействиях постоянно уточняются. В 1967 г. Шелдон Глэшоу, Абдус Салам и Стивен Вайнберг создали теорию, согласно которой электромагнитное и слабое взаимодействия представляют собой проявление единого электрослабого взаимодействия. Если расстояние от элементарной частицы меньше радиуса действия слабых сил (10–17 м), то различие между электромагнитным и слабым взаимодействиями исчезает. Таким образом, число фундаментальных взаимодействий сократилось до трех.

Читайте также: