Физикийн сул харилцан үйлчлэл гэж юу вэ?

сул харилцан үйлчлэл - орчлонгийн бүх асуудлыг зохицуулах дөрвөн тулгуур хүчнүүдийн нэг юм. бусад гурван - таталцлын, цахилгаан соронзон ба хүчтэй харилцан. бусад хүчин зүйлүүдийг хамтад нь барих ч сул дорой хүч нь устгах чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

сул харилцан хүчтэй таталцал байдаг, гэхдээ энэ нь зөвхөн маш богино зайд үр дүнтэй байдаг. Force атомаас жижиг тvвшинд vйл ажиллагаагаа явуулна, мөн одод эрчим хүч хангах, элементүүдийг бий болгох нь нэн чухал үүрэг гүйцэтгэж байна. Энэ нь орчлон ертөнцийн байгалийн цацрагийн том хэсэг нь хариуцдаг.

Fermi онол

нь протоны руу нейтрон болон электрон шилжилт, гол төлөв, бета бөөмийн-д заасан хувиргах процессийг - 1933 онд Италийн физикч Энрико Fermi, бета муудах тайлбарлах онолыг боловсруулсан байна. Тэрээр эрчим хүчний шинэ төрлийг тодорхойлж, гэж нэрлэгддэг сул харилцан үйлчлэл, нуралт нь протоны руу нейтрон нь шилжих үндсэн үйл явц нь электрон болон neutrino, дараа нь antineutrinos болох нь тогтоогдсон үүрэгтэй байсан юм.

Fermi анх тэг, шүүрч авах нь холын зайн байсан гэж үздэг. Хоёр хэсгүүд ажиллаж хүчээр нийлж байв. Энэ нь тодорхой болсон тул сул харилцан бодит байдал юм таатай хүч, маш богино зайд илэрдэг нь протоны диаметр нь 0.1% -тай тэнцүү.

electroweak хүч

цацраг идэвхт задралын сул дорой хүчин цахилгаан-аас 100 орчим 000 дахин бага байна. Гэсэн хэдий ч, энэ нь одоо дотооддоо цахилгаан бөгөөд энэ хоёр тэс өөр үзэгдэл нэг electroweak хүчний илрэл төлөөлөх итгэж байна гэж мэдэгдэж байна. Энэ нь 100 GeV илүү эрч хамтдаа ирж байгаа нь нотлогдсон байна.

Энэ нь заримдаа сул харилцан молекулын задрал илэрдэг гэж байна. Гэсэн хэдий ч mezhmolekulrnye хүчний шинж чанартай цахилгаан байдаг. Тэд Ван дер Waals нээсэн, түүний нэрийг гэрчлэх байв.

стандарт загвар

бага ширхэгийн онол, гоёмсог тэгшитгэлийн багц ашиглан бодисын суурь бүтцийг тайлбарлах - физикийн сул харилцан стандарт загварт нэг хэсэг юм. Энэ загварын дагуу анхан шатны тоосонцор шүү. Е жижиг хэсэгт хувааж чадахгүй байгаа бол, орчлон ертөнцийн барилгын тоосго нь юм.

Ийм нэг ширхэгийн кварк байна. Эрдэмтэд жижиг зүйл оршин гэсэн үг биш, харин тэд одоо ч гэсэн хайж байна. 6 төрлийн буюу кваркуудын сорт байдаг. нэмэгдэж жингийн дарааллаар нь байрлуул:

• дээд;
• бага;
• улс;
• илбэдэгдэн;
• сайхан,
• үнэн.

янз бүрийн хослол тэд атомаас жижиг хэсгүүд төрлийн төрөл бүрийн үүсгэдэг. их хэмжээний тоосонцор - жишээ нь, протон, нейтрон нь атомын цөм - кварк гурван бүрийн бүрдэнэ. Хоёр дээд болон доод Протон бүрдэнэ. Дээд, доод хоёр нейтрон бий. кварк зэрэг өөрчлөлт ингэснээр өөр нэг элементийг өөрчилж, нейтрон Протон өөрчилж болно.

бөөмийн Өөр нэг төрөл нь бозон юм. Эдгээр хэсгүүд - векторууд харилцаа, дам нуруу бүрдэнэ эрчим хүчний. Фотонууд бусад - бозон, gluons нэг төрөл юм. Энэ дөрвөн хүчний бүр тээвэрлэгчдийн хооронд солилцооны харилцан үйлчлэлийн үр дүн юм. энергитэй - Хүчтэй харилцан gluon болон цахилгаан соронзон юм. Graviton онолын таталцлын хүч нь тээвэрлэгч юм, гэхдээ энэ нь олж байсан юм.

W- болон Z-bosons

Сул харилцан W- болон Z-bosons тулгуурласан байна. Эдгээр хэсгүүд нь Нобелийн шагналтан Стивен Weinberg, Шелдон Glashow Abdus Салам болон өнгөрсөн зууны 60-аад онд таамаглаж болон Цөмийн судалгааны CERN Европын байгууллагын дэргэд 1983 онд тэднийг олсон байна.

W-bosons цахилгаан цэнэгтэй ба W ⁺ (эерэг цэнэгтэй) болон W-ээр тэмдэглэсэн байна ^- (сөрөг цэнэгтэй). W-бозон тоосонцор бүтцийг өөрчилдөг. цахилгаан W-бозон цэнэглэгдсэн ялгаруулах, кварк сул дорой хүч нейтрон, эсвэл эсрэгээр руу Протон эргэж, анги өөрчилдөг. Энэ бол шалтгаан юу вэ цөмийн Fusion , одод шатааж байна.

Энэ урвал нь эцэстээ гариг, ургамал, хүн, дэлхийн бусад бүх зүйл нь барилгын тоосго нь болж, хэт шинэ одны дэлбэрэлтийн хамт сансарт салгах хүнд элементүүдийг бий болгож байна.

төвийг сахисан, одоогийн

Z-бозон нь төвийг сахисан бөгөөд сул дорой төвийг сахисан гүйдэл байна. тоосонцор нь түүний харилцан илрүүлэхэд хэцүү байдаг. 1960-аад онд W- болон Z-bosons туршилтын хайдаг цахилгаан, сул хүч нэг "electroweak" болгон нэгтгэн, онол эрдэмтэд хүргэсэн. Гэсэн хэдий ч, онол хэсгүүд-тээвэрлэгч weightless байх, гэхдээ эрдэмтэд W-бозон онол нь түүний богино хэмжээний тайлбарлах нь хүнд байх ёстой гэж мэдэж байсан шаарджээ. дансны үл үзэгдэх механизм дээр хийсэн W онолчид жин оршин Хиггс хангадаг Хиггс механизм гэж нэрлэдэг.

Том Hadron Collider - - Шинэ хэсгүүдийг ажиглагдсан 2012 онд CERN дэлхийн хамгийн том хурдасгуур ашиглан эрдэмтэд мэдэгдлээ "Хиггс бозон зохистой."

Бета муудах

аль нэг протоны эсрэгээр нейтрон хөрвүүлсэн бөгөөд үйл явцыг - Сул харилцан β-задрал илэрдэг байна. хэтэрхий олон нейтрон буюу протон Тэдний нэг нь цөм бусад шашинд үед тохиолддог.

Бета муудах хоёр аргын аль нэгээр хийж болно:

1. бета-ээс хасах нь муудах, заримдаа β гэж бичсэн үед ^- задрал, нейтрон нь протон ба электрон antineutrino хуваагддаг.
2. Сул харилцан протон нейтрон болон positron neutrino хуваагдсан байна атомын бөөм задрал, заримдаа бета ⁺ задрал гэж бичсэн замаар илэрдэг.

түүний нейтрон нэг нь аяндаа сөрөг бета задрал, эсвэл түүний протон нэг аяндаа бета дамжуулан нейтрон болон хувирч ⁺ задрал дамжуулан протоны хувирсан үед элементийн нэг нь, бусад нь хувиргаж чадна.

яг тэр үед нь үндсэн 2 протон нейтрон 2 эсвэл эсрэгээрээ, электрон ялгарсан түүгээр antineutrinos 2-2, бета хэсгүүд болгон хувиргаж үед давхар бета муудах тохиолддог. нейтрино нь таамаглал Neutrinoless давхар бета задрал онд байгуулагдсан байна.

электрон барих

Протон электрон барих буюу K-барих хэмээх үйл явцаар дамжуулан нейтрон болж хувирах болно. Цөмийн нейтрон, электроны, ихэвчлэн цөм орохоос гэх мэт электрон бүрхүүлийн дотор нь тоотой холбоотой протон нь илүүдэл тооны үед. Электрон orbitals ээж цөм, охин цөм болон neutrino байна бүтээгдэхүүн эзлэв. авсан охин нь цөм атомын тоо 1-ээр decremented, харин протон ба нейтроны тоо нэг хэвээр байна.

thermonuclear урвал

Нар, thermonuclear (устөрөгчийн) бөмбөг эрчим хүч нийлүүлдэг урвал - сул харилцан үйлчлэл нь цөмийн Fusion оролцож байна.

устөрөгч нэгдэх эхний алхам нь тэдний цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн нь тэдний мэдэрсэн харилцан repulsion даван туулах хангалттай хүчин хоёр протон нь мөргөлдөөн юм.

Хоёр хэсгүүд бие биетэйгээ ойрхон зохион байгаа бол, хүчтэй харилцан үйлчлэл нь холбож болох юм. Энэ нь хоёр протон нь цөм байна гелий нь тогтворгүй хэлбэр ⁽² Тэрээр) бий болгож тогтвортой хэлбэрээр (No ^4), хоёр протон, хоёр нейтроныг байна ялгаатай.

Дараагийн шатанд тоглох сул харилцан үйлчлэлийн орж ирдэг. Улмаас протоны overabundance тэдний нэг нь бета буурах ордог. Үүний дараа бусад урвал, дунд үүсэх, ³ хайлуулж зэрэг Тэрээр эцэст нь тогтвортой, ⁴ Тэр үүсгэдэг.