Oddziaływania sił w przyrodzie

Oddziaływania sił w przyrodzie


ODDZIAŁYWANIA, jedno z podstawowych pojęć fizyki; określa wzajemny wpływ stanu cząstki (lub ich układu) na stan innych cząstek (lub układów) oraz umożliwia ilościowy opis tych wpływów. Dwa oddzielone od siebie układy mogą oddziaływać przez wytwarzane przez nie pola (pole fizyczne). Miarą siły oddziaływania jest tzw. stała sprzężenia; w rzeczywistości jest to bardzo powoli zmienna funkcja energii.

SIŁA, F, wektorowa wielkość fiz., będąca miarą oddziaływania ciał materialnych; oddziaływania te występują za pośrednictwem pól fizycznych (np. pola grawitacyjnego, pola elektromagnet.).

Przy niewielkich energiach najsilniejszymi znanymi oddziaływaniami są:

oddziaływania silne: są to oddziaływania „kolorowych” kwarków przenoszone przez gluony; jednym z przejawów oddziaływań silnych są oddziaływania wiążące jądra atom. (jądrowe siły);

oddziaływania elektromagnetyczne: występujące między cząstkami obdarzonymi ładunkiem elektr. lub momentem magnet. są przenoszone przez kwanty pola elektromagnet. (foton).

oddziaływania słabe: są odpowiedzialne m.in. za rozpady hadronów, w tym za rozpad jąder atom. (promieniotwórczy rozpad); ich nośnikiem są (odkryte 1983) bozony pośredniczące W± i Z0 (jest to jedyne oddziaływanie, które nie zachowuje parzystości; pozwala na absolutne zdefiniowanie układu lewo- i prawoskrętnego).

oddziaływania grawitacyjne: powodują wzajemne przyciąganie wszystkich ciał; są przenoszone prawdopodobnie przez kwanty pola grawitacyjnego — grawitony; jest to najsłabsze ze znanych oddziaływań (odpychanie elektrostat. 2 protonów jest 1036 razy silniejsze niż ich przyciąganie grawitacyjne).

Oddziaływania różnią się od siebie czasem trwania wywoływanych przez nie procesów (dla oddziaływań silnych ok. 10–24 s, dla oddziaływań elektromagnetycznych 10–16 s, zaś dla oddziaływań słabych — ok. 10–10 s), zasięgiem (zasięg oddziaływań słabych jest b. niewielki, ok. 10–15 m, siły jądr. są ograniczone do obszarów rzędu 10–14 m; pozostałe oddziaływania mają zasięg nieskończony) oraz stopniem symetrii (liczbą zachowywanych liczb kwantowych). Obecnie uważa się, że oddziaływania silne, słabe i elektromagnet. są wynikiem istnienia tzw. symetrii cechowania; stwarza to nadzieję na skonstruowanie teorii unifikującej te oddziaływania; w takiej teorii różne oddziaływania są różnymi przejawami tego samego uniwersalnego oddziaływania. Za zunifikowaną teorię oddziaływań słabych i elektromagnet. Sh.L. Glashow, A. Salam i S. Weinberg 1979 otrzymali Nagrodę Nobla.