UNITATEA FIZICĂ 1. INTERACȚIUNI FUNDAMENTALE Cele mai generale, importante, concepte fundamentale ale descrierii fizice a naturii sunt materia, mișcarea, spațiul și timpul. Lumea din jurul nostru, tot ce există în jurul nostru și care este dezvăluită de noi prin senzații este materie. Pentru descrierea cantitativă a mișcării s-au format idei despre spațiu și timp, care, pe parcursul lungii perioade de dezvoltare a științei naturii, au suferit schimbări semnificative. În fizică, mișcarea este considerată într-o formă generală ca o modificare a stării unui sistem fizic, și este introdus pentru a descrie setul starea de parametri de măsurare, care includ, deoarece Descartes spatiotemporal punct sau continuul spațiu-timp, ceea ce înseamnă un set continuu de coordonate. În fizică se folosesc alți parametri ai stării sistemelor: impulsul, energia, temperatura, spinul etc. Toate cele mai importante forme ale mișcării materiei în fizică sunt considerate prin prisma interacțiunilor. Interacțiunea este o formă universală de mișcare și dezvoltare care determină existența și organizarea structurală a oricărui sistem material. Pentru ca fiecare obiect să existe, înseamnă să interacționezi, adică să schimbi materia și mișcarea în timp și spațiu. Interacțiunea gravitațională a fost prima dintre toate interacțiunile fundamentale cunoscute astăzi a fi subiectul cercetării de către oamenii de știință. În știința clasică, este descrisă de legea atracției universale conform căreia între cele două organisme există o forță de atracție este direct proporțională cu produsul maselor lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele. Orice particulă materială este o sursă de interacțiune gravitațională și o percepe pe ea însăși. Pe măsură ce masa materiei crește, interacțiunile gravitaționale cresc. Gravitația este cea mai slabă dintre toate interacțiunile cunoscute științei moderne: este de 1040 de ori mai slabă decât forța de interacțiune a încărcăturilor electrice. Cu toate acestea, gravitatea determină structura întregului univers: formarea tuturor sistemelor spațiale; existența planetelor, a stelelor și a galaxiilor; concentrația materiei împrăștiate în timpul evoluției stelelor și a galaxiilor și includerea acesteia în noi cicluri de dezvoltare. Rolul imens al interacțiunii gravitaționale este determinat de universalitatea sa: toate corpurile, particulele și câmpurile participă la ea. Interacțiunea electromagnetică e, de asemenea, are un caracter universal și există între orice corpuri din micro, macro și megamor. Datorită legăturilor electromagnetice, se formează atomi, molecule și corpuri macroscopice. Toate reacțiile chimice sunt o manifestare a interacțiunilor electromagnetice, sunt rezultatul redistribuirii legăturilor dintre atomii în molecule, reglarea cojile de electroni de atomi și molecule, precum numărul și componența atomilor din moleculele de substanțe diferite. Interacțiunea electromagnetică reduce toate forțele: elasticitatea, frecarea, tensiunea superficială; determină stările agregate ale materiei, fenomenele optice etc. Prin magnitudinea lor, forțele electromagnetice depășesc cu mult forțele gravitaționale, astfel încât acestea pot fi observate chiar și între corpurile de dimensiuni obișnuite. Interacțiunea electromagnetică există numai între particulele încărcate: un câmp electric între două particule încărcate în repaus, un câmp magnetic între două particule încărcate în mișcare. Interacțiunea slabă este valabilă numai în microcosmos. Baza fizică a acestui tip de interacțiune este procesul de degradare a particulelor, astfel că descoperirea sa produs după descoperirea radioactivității. Această interacțiune este mult mai slabă decât electromagnetică, dar mai puternică decât gravitațională și, spre deosebire de ele, se propagă la distanțe scurte. De aceea, de mult timp o interacțiune slabă nu a fost observată experimental. Interacțiunea slabă face transformarea particulelor elementare una în alta și joacă un rol foarte important nu numai în microcosmos, ci și în multe fenomene de scară cosmică. Astfel, se crede că, datorită lui, apar reacții termonucleare, fără care Soarele și majoritatea stelelor vor fi stinse. Astfel, "interiorul" devine "extern", caracterizând conexiunea "cu totul". Cu „punct de vedere“ scalează pârghie fundamentală interacțiunile pereche complementaritate interacțiuni „slab-gravitație“ caracterizează gradul de complementaritate al perechii de echilibru interacțiune „electromagnetic puternic“. De aceea, "slab", ne manifestat, poate deveni la un moment dat "puternic" manifestat. Studiile experimentale de interacțiune a particulelor în 1983, a fost descoperit că nici o diferență poate fi văzută ca sunt interacțiunea lor unică electric de protoni la energii de coliziune înalte slabe și interacțiuni electromagnetice. Combinația dintre interacțiunile electromagnetice și cele slabe ne-a permis să descriem toate procesele care au loc la energii mici și uriașe. În plus, această teorie a făcut de asemenea posibilă explicarea transformării particulelor elementare în ele și înțelegerea esenței și mecanismului cursului reacțiilor termonucleare care au loc pe Soare și pe cele mai multe stele. Interacțiunea puternică a fost descoperită abia în secolul XX. Ea are primul loc în putere și este o sursă de energie enormă. Principala funcție a interacțiunii puternice este combinația de quarks și antiquarks în hadroni. Cu ajutorul său, oamenii de știință au explicat de ce protonii nucleului atomului nu se împrăștie sub acțiunea forțelor electromagnetice respingătoare. Poziția inițială a teoriei este postulatul existenței a trei tipuri de încărcări de culoare (roșu, albastru, verde). La fel ca încărcăturile electrice, culorile cu același nume repetă, spre deosebire de culorile care atrag. Atunci când trei cuarci sau cuarci și antiquarks sunt combinate într-un hadron, combinația totală de încărcări de culoare în ea este astfel încât hadronul ca întreg are o neutralitate a culorii. Interacțiunea puternică are o gamă foarte limitată - de până la 10-13 cm (de ordinul nucleului atomic).
Valoarea numerică a constantei interacțiunii
Raza acțiunii (cm)