Начало науки. Античная наука — страница 9

  • Просмотров 438
  • Скачиваний 17
  • Размер файла 42
    Кб

взаимодействия: Сильное взаимодействие Гравитация Электромагнетизм Слабое взаимодействие. Сильное взаимодействие занимает первое место по силе и является источником огромной энергии. Основная функция силь­ного взаимодействия — соединять кварки и антикварки в адроны. Теория сильного взаимодействия является типичной полевой теорией и называется квантовой хромодинамикой. Исходным положением теории является постулат о

существо­вании трех типов цветовых зарядов (красного, синего, желтого). Они присущи кваркам и выражают способность вещества к силь­ному взаимодействию. Цвет кварков подобен электрическому за­ряду. Как и электрические заряды, одноименные цвета отталки­ваются, разноименные притягиваются. Когда три кварка или кварк и антикварк объединяются в адрон, суммарная комбинация цветовых зарядов в нем такова, что адрон в целом

обладает цве­товой нейтральностью. Цветовые заряды создают поля с присущими им квантами — бозонами. Переносчики сильного взаимодействия названы глюонами (от англ, glue — клей). Они, подобно фотонам, имеют спин, равный единице, и массу, равную нулю. Но электромагнитное взаимодействие является дальнодействующим, а сильное взаи­модействие имеет очень ограниченный радиус действия — до 10~13 см (порядка атомного ядра). Сильное

взаимодействие зависит от расстояния между цветовыми зарядами и прямо пропорционально. Из-за особых свойств глюонного поля цветовое взаимодействие между кварками тем меньше, чем они ближе друг к другу. На малых расстояниях кварки перестают влиять друг на друга и ведут себя как свободные частицы. Такое свойство кварков получило название асимптотической свободы. Но как только расстояние между кварками начинает

увеличи­ваться, сила взаимодействия нарастает. Для разделения двух час­тиц с цветовыми зарядами понадобилась бы бесконечно боль­шая энергия. Лишь в первые моменты после Большого взрыва существовавшие тогда огромные температуры позволяли сво­бодное существование кварков. Но сейчас попытка разорвать связь между кварками приведет к тому, что глюонные струны между ними будут натягиваться все сильнее, в результате

воз­никнут новые кварки и антикварки, которые соединятся с пер­вичными частицами и образуют новые адроны. Именно это и наблюдается в опытах на ускорителях. До открытия кварков и цветового взаимодействия фундамен­тальным считалось ядерное взаимодействие, объединяющее про­тоны и нейтроны в ядрах атомов. Но с открытием кваркового уровня вещества под сильным взаимодействием стали понимать цветовые взаимодействия между