Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Гравитационное взаимодействие и его роль на различных уровнях организации материи

Материалы по биологии и химии / Научная революция / Гравитационное взаимодействие и его роль на различных уровнях организации материи

Страница 1

Взаимодействие в физике - воздействие тел или частиц друг на друга, приводящее к изменению состояния их движения, В механике Ньютона взаимное действие тел друг на друга характеризуется силой. Более общей характеристикой взаимодействия является потенциальная энергия.

Первоначально в физике утвердилось представление о том, что взаимодействие между телами может осуществляться непосредствен очерез пустое пространство, которое не принимает никакого участия в передаче взаимодействия; при этом передача взаимодействия происходит мгновенно. Так, считалось, что перемещение Земли должно сразу же приводить к изменению силы тяготения, действующей на Луну. В этом состояла так называемая концепция дальнодействия.

Однако, данные представления были оставлены как не соответствующие действительности после открытия и исследования электромагнитного поля. Было доказано, что взаимодействия электрически заряженных тел осуществляется не мгновенно и перемещение одной заряженной частицы приводит к изменению сил, действующих на другие частицы, не в тот же момент, а спустя конечное время. В разделяющем частицы пространстве происходит некоторый процесс, который распространяется с конечной скоростью. Соответственно имеется «посредник», осуществляющий взаимодействие между заряженными частицами. Этот посредник был назван электромагнитным полем. Каждая электрически заряженная частица создаёт электромагнитное поле, действующее на другие частицы. Скорость распространения электромагнитного поля равна скорости света в вакууме с = З 1010 см/с. Возникла новая концепция - близкодействия, которая позже была распространена и на любые другие взаимодействия. Согласно этой концепции, взаимодействия между телами осуществляется посредством тех или иных полей, непрерывно распределённых в пространстве. Так, всемирное тяготение осуществляется гравитационным полем.

После появления квантовой теории поля (КТП) представление о взаимодействиях существенно изменилось. Согласно КТП любое поле представляет собой совокупность частиц - квантов этого поля. Каждому полю соответствуют свои частицы. Например, квантами электромагнитного поля являются фотоны, т. е. фотоны являются переносчиками этого взаимодействия. Аналогично другие виды взаимодействия возникают в результате обмена между частицами квантами соответствующих полей.

Несмотря на разнообразие воздействий тел друг на друга (зависящих от взаимодействий слагающих их элементарных частиц), в природе, по современным данным, имеется лишь 4 типа фундаментальных взаимодействий. Это (в порядке возрастания интенсивности взаимодействий):гравитационное взаимодействие, слабое взаимодействие (отвечающее за большинство распадов и многие превращения элементарных частиц),электромагнитное взаимодействие, сильное взаимодействие (обеспечивающее, в частности, связь частиц в атомных ядрах и поэтому часто называемое ядерным). Интенсивность взаимодействия определяется соответствующей константой взаимодействия, или константой связи.

В частности, для электромагнитного взаимодействия константой связи является электрический заряд. Квантовая теория электромагнитного взаимодействия - квантовая электродинамика - превосходно описывает все известные электромагнитные явления. Слабое взаимодействие осуществляется посредством промежуточных векторных бозонов. Найдена глубокая связь слабого взаимодействия с электромагнитным, что привело к их объединению в электрослабое взаимодействие. Основу сильного взаимодействия, по современным представлениям, составляет взаимодействие между составными частями адронов - кварками. Это взаимодействие, переносчиками которого служат глюоны, определяется особой константой взаимодействия - цветом и описывается квантовой хромодинамикой. Взаимодействия адронов друг с другом представляет собой лишь остаточный эффект межкварковых сил, подобно тому как молекулярные силы - остаточный эффект кулоновского взаимодействия электронов и ядер молекул.

Таблица Четыре основных типа взаимодействия, лежащие в основе всех известных сил и взаимодействий в природе