Слабое взаимодействие

Электромагнитное взаимодействие.

Электромагнитное взаимодействие – это взаимодействие, существующее между объектами, обладающими электрическими зарядами. Согласно закону Кулона:

,

где q₁ и q₂ – электрические заряды взаимодействующих объектов, r – расстояние между ними.

Основное отличие электромагнитного поля от гравитационного состоит в том, что все материальные частицы создают гравитационное поле, тогда как с электромагнитным полем связаны только заряженные частицы.

Электромагнитные силы тоже являются дальнодействующими. Электромагнитное взаимодействие проявляется на всех уровнях материи – в мегамире, макромире и микромире. Электромагнитное поле Земли простирается далеко в космическое пространство, мощное поле Солнца заполняет всю Солнечную систему, существуют галактические электромагнитные поля. Электромагнитное взаимодействие определяет структуру атома и отвечает за большинство физических и химических явлений и процессов (за исключением ядерных процессов). К нему сводятся все обычные силы (силы упругости, трения, поверхностного натяжения), агрегатные состояния вещества, оптические явления и т.д.

Слабое взаимодействие ответственно за распады частиц. С его проявлением ученые столкнулись с открытием радиоактивности и исследованием b-распада. У b-распада обнаружилась странная особенность: как будто нарушался закон сохранения энергии. Поэтому Паули предположил, что при b-распаде вместе с электроном из ядра атома вылетает еще одна частица. Она нейтральная, обладает необычайно высокой проникающей способностью. Ферми назвал ее нейтрино.

Необходимо было объяснить это явление. Было доказано, что внутри ядра атома нет электронов и нейтрино. Было высказано предположение, что эти частицы образуются из энергии радиоактивного ядра. Дальнейшие исследования показали, что входящие в состав ядра нейтроны, предоставленные сами себе, через 15 минут распадаются на протон, электрон и нейтрино:

n → p + e +

Ученые пришли к выводу, что известные силы не могут вызвать такой распад. Он порождался какой-то иной, неизвестной силой. Исследования показали, что этой силе соответствует некоторое слабое взаимодействие. Слабое взаимодействие по величине меньше всех взаимодействий, кроме гравитационного. Слабое взаимодействие распространяется на очень маленьких расстояниях (короткодействующее взаимодействие), поэтому оно не может влиять на макроскопические объекты и ограничивается микромиром, субатомными частицами. В слабом взаимодействии участвуют частицы, обладающие так называемым слабым зарядом.

Дата добавления: 2015-05-10