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電磁相互作用粒子

本文將著眼於所謂自然的力量 - 基本電磁相互作用,並在其上構建的原則。 也會有被告知的新辦法,這一課題的研究中存在的可能性。 在物理課的學校,學生都面臨著“力”這一概念的解釋。 他們學習的動力是非常多樣的 - 的摩擦力,重力,彈性和許多類似的強度的力量。 不是所有的人可以被稱為重要的,因為很經常的次級力的現象(摩擦力,例如,與它的分子的相互作用)。 電磁相互作用也可繼發 - 作為結果。 分子物理給人的范德華力的例子。 還給出了很多例子和基本粒子物理學。

在自然界中,

我想獲得在自然界中發生的過程的本質,因為它使我們工作的電磁相互作用。 到底是什麼決定都建立了自己的二次軍隊的根本力量? 大家都知道,電磁相互作用,或者,因為它是所謂的,電力是根本。 這是由庫侖定律,它有自己的推廣從麥克斯韋方程所產生證明。 最近描述了所有自然發生的磁場和電場力。 這就是為什麼它被證明電磁場的作用 - 大自然的基本力量。 下面的例子 - 地心引力。 即使學生知道萬有引力Isaaka Nyutona,誰最近也得到了愛因斯坦方程的正確概括的法律,並根據他的引力理論,電磁相互作用力是根本性的,太。

曾幾何時,人們認為只有這兩個基本因素,但科學出面,逐漸證明並非如此。 例如,與原子核的發現,我們不得不採用核動力,或如何理解核,粒子內部的保留的原則,為什麼他們沒有在各個方向飛走的概念。 了解如何在自然界電磁相互作用,幫助測量核力量,研究和描述。 隨後,然而,科學家們得出的結論是核力量是次要的,而且在許多表現形式,如范德華力。 事實上,提供夸克只有真正的基本力量互相影響。 然後 - 繼發效應 - 是在細胞核中的質子和中子的電磁場之間的相互作用。 真正根本的是夸克之間的相互作用,膠子交換。 因此,在本質上具有發現真的是第三個根本力量。

故事的延續

基本粒子衰變,重 - 對更輕,其衰變描述了電磁相互作用,這是很好命名的新力量 - 弱相互作用的力量。 為什麼窮? 因為在自然界電磁干擾強得多。 再次,事實證明,弱相互作用的理論,所以優雅地在世界上的圖片走上和原來完全描述了基本粒子的衰減,並不能反映同樣的公設,如果能量增加。 這就是為什麼舊理論進行了重新設計,以另一種 - 弱相互作用的理論,這一次被證明是普遍的。 雖然它建是同樣的原理為理論描述粒子的電磁相互作用的其餘部分。 在近代,有四個研究,證明基本相互作用,而第五 - 在路上,關於他會來的。 所有四種 - 重力,強,弱,電磁 - 是建立在一個原則:在顆粒間產生的力是一個共享實現的載體,否則的結果 - 調解作用。

什麼樣的助手? 這種光子 - 沒有粒子的質量,但仍然成功地構建由於交換的電磁波或光量子的量子電磁干擾。 電磁相互作用是通過在光子帶電粒子,其以一定的力通信領域中進行,作為時間和它對待庫侖定律。 有一個無質量粒子 - 膠子,它有八個品種,它有助於溝通夸克。 此電磁相互作用是電荷之間的吸引力,並且它被認為是強。 是的, 弱相互作用 也不是沒有中介機構,與鋼粒子的質量還不止這些,他們是巨大的,這是沉重的。 此中間載體玻色子。 他們的體重和體重是由於相互作用的弱點。 重力是力量的交流量子引力場。 這是粒子的電磁相互作用的吸引力,它仍然是不夠的研究,甚至沒有引力實驗還發現,和量子引力,我們都不太有,只是因為我們有來形容它尚不能。

第五種力

我們考慮四種基本相互作用:強,弱,電磁,重力。 互動 - 是顆粒交換的行為,並沒有對稱不能做的想法,因為沒有一個不與它相關聯的交互。 它確定顆粒和它們的質量的數量。 隨著質量的精確對稱始終為零。 所以,光子和膠子的質量是不是,它是等於零,引力 - 太多。 如果對稱性破缺,質量不再是零。 因此,中間矢量野牛具有質量,這是因為對稱被打破。 四種基本相互作用解釋說,我們看到和感受到的一切。 其餘的部隊說,他們的電磁耦合是次要的。 然而,在2012年,在科學的突破,並發現了另一個粒子,曾經唱紅。 在科學界的一次革命組織了希格斯玻色子,其中,因為它原來的開放,也作為夸克和輕子之間的相互作用的載體。

這就是為什麼科學家,物理學家現在說有五分之一的力量,中介,其中竟然是希格斯玻色子。 對稱是這裡被打破:從希格斯玻色子有質量。 因此,相互作用的數量(在現代粒子物理學這個詞是由單詞“力”所取代)已經達到了五位。 也許我們都在等待新的發現,因為我們不知道究竟是否有甚至從這些互動分開。 這是非常可能的,我們已經建立了,今天這個模型中,它會很好似乎解釋世界觀察到的一切現象,而不是相當完整。 也許,一段時間後會出現新的互動和新的力量。 這樣的概率至少有因為我們非常漸漸了解到,目前有已知的基本相互作用 - 強,弱,電磁,重力。 畢竟,如果存在超對稱粒子,這是在科學界討論的性質,它意味著一個新的對稱性的存在,和對稱性總是需要在它們之間進行調解的新粒子的出現。 因此,我們聽到了以前未知的根本力量的,因為一旦驚訝地得知,有,例如,電磁,弱相互作用。 知識對我們自己的本性非常不完整。

互連性

最有趣的是,任何新的交互必然導致完全未知的現象。 例如,如果我們沒有了解的弱相互作用,我們就不會發現崩潰,如果我們腐爛的知識是不是,沒有核反應的研究將是不可能的。 如果我們沒有意識到核反應的,就不會了解太陽如何照耀著我們。 畢竟,如果它不發光,不會形成地球上的生命。 這樣的相互作用的存在表明,這是非常重要的。 如果強相互作用不存在,原子核就不會穩定。 由於電磁相互作用地球從太陽獲得的能量,並從他到達的光線,溫暖的星球。 和所有已知的相互作用是必不可少的。 這裡希格斯,例如。 希格斯玻色子通過與場的相互作用提供了粒子的質量,我們沒有它可能就活不成了。 怎麼樣,沒有引力相互作用留在地球的表面上? 它不僅對我們是不可能的,但什麼都沒有。

當然所有的互動,即使是那些我們還不知道,是一個必須,人類認識,理解和熱愛那裡的一切。 我們能知道什麼? 是的,很多。 例如,我們知道,質子是原子核穩定。 非常,對我們來說非常重要,這其穩定性,否則同樣的方式就沒有生命。 然而,實驗表明,質子生活 - 時間價值有限。 龍,當然,10 34年。 但這也意味著,遲早散架了,質子,而這將需要一些新的動力,這是一個新的交互。 反質子衰變已經存在的理論當做一個新的,更高程度的對稱性,因此,一個新的交互可能存在,而我們什麼都不知道。

大統一

自然的統一是建設的所有基本相互作用的唯一原則。 許多問題出現相對於它們的數量,並解釋這個特定數量的原因。 此版本內置了大量的,他們是在得出的結論截然不同。 說明了這樣一個數量在所有可能的方式基本相互作用的存在,但他們收集證據的一個原則。 總是最不同類型的相互作用,研究人員正試圖合併成一個。 因此,這種理論和理論叫做大統一。 彷彿世界樹枝:多個分支機構,與軀幹始終是相同的。

這是因為有所有這些理論統一思想。 饋送的中繼線,這是由於對稱的損失的單個的所有已知的相互作用的根開始分支出來並形成各種基本相互作用,我們可以通過實驗觀察。 這種假設目前還無法核實,因為這需要今天人跡罕至極高能量物理,實驗。 這是非常可能的,這是我們擁有這些能量的從來不是一個選項。 但是,解決這個障礙是完全可能的。

距離

我們有一個宇宙,自然的加速器,以及所有發生在它的過程,使其可以檢查甚至對所有已知的相互作用的共同根源的最大膽的假設。 理解在自然界的相互作用另一個有趣的任務或許更複雜。 有必要了解如何與重力與自然的其他部隊。 這是一個根本性的相互作用分別代表它,儘管根據施工這一理論的原理類似,所有其他人。

研究愛因斯坦引力理論,試圖把它與電磁鏈接。 儘管看上去現實來解決這個問題,那麼理論上還沒有發生過。 現在,人類知道多一點,至少我們知道有關強相互作用和弱相互作用。 如果現在的統一理論的完整的建築,它肯定會再次影響認識不足。 迄今為止沒有把重心上與其他交互相提並論,因為所有的服從量子物理和重力所規定的法律 - 沒有。 根據量子理論,所有的粒子都是某個領域的量子。 但量子引力中不存在,至少現在還沒有。 然而,已經發現交互次數大聲重複什麼不能有任何單一的方案。

電場

早在1860年,偉大的十九世紀的物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋成功地創造了一個理論來解釋電磁感應。 當在磁場的變化在一定的點在空間中的電場。 如果該字段被發現封閉導體,所述感應電流在電場流動。 他的電磁場理論麥克斯韋證明,有可能相反的過程:如果在時間的變化在空間中的特定點的電場將需要的磁場。 因此,任何變化可導致變化的電場,並且能夠獲得在磁場時在交變磁場的變化。 這些變量,產生由統一場舉辦的各其他領域 - 電磁波。

從公式下面麥克斯韋理論最重要的結果 - 一個預測有電磁波,即,在時間和空間中傳播的電磁場。 電磁場的源極 與加速度電荷移動。 不同於聲(彈性)的電磁波可以在任何材料中傳播,即使在真空中。 在真空中的電磁干擾與光(C =每秒299792公里)速度傳播。 波長可以是不同的。 從萬米以0005米電磁波 - 這是用來將信息傳送到我們的無線電波,也就是在沒有任何導線有一定的距離的信號。 在,在天線流入高頻電流而產生的無線電波。

什麼是波

如果電磁輻射的長度的範圍從0.005微米至1米,即那些在可見光和無線電波之間的範圍 - 是紅外輻射。 他發出的所有加熱體:電池,爐具,白熾燈。 特殊裝置將紅外線輻射轉換成可見光,從而獲得發射它,即使在完全黑暗的物體的圖像。 可見光發射的770至380納米的波長 - 顏色變成從紅色到紫色。 頻譜的這部分對人類的生命至關重要,因為關於這個世界的信息很大一部分我們收到通過視覺。

如果電磁輻射的波長小於紫色是殺死細菌紫外光。 X射線是沒有肉眼可見的。 他們幾乎不吸收材料的可見光不透明層。 X射線診斷人類和動物的內臟疾病。 如果電磁輻射由基本顆粒的相互作用所產生,並通過用γ射線獲得的受激核發射。 這是最廣泛在電磁波譜,因為它不限於高能量。 γ輻射可以是柔軟,強韌:能量躍遷的原子核內 - 軟,並在核反應 - 剛性的。 這些光線容易下拉分子和生物特徵。 巨大的幸福,在伽瑪射線的氣氛也打不通。 從空間觀察伽馬射線即可。 在非常高的能量的電磁相互作用傳播在接近光的速度:伽馬量子壓碎核原子,它們分解成顆粒,在不同的方向飛散。 當制動時,它們發光,在特殊的望遠鏡觀測到。

從過去 - 未來

電磁波,正如人們所說的,通過麥克斯韋預測。 他仔細研究,並試圖去相信數學稍微天真的圖片法拉第,在磁性和電現象進行了描述。 這是麥克斯韋發現了缺乏對稱性。 而且,他能夠證明一個數字,交變電場產生磁場,反之亦然方程。 這使他相信,這樣的領域和分離從導體通過與一些巨頭速度真空移動。 他想通了。 速度接近trohstam每秒數千公里。

這是互動的理論和實驗。 一個例子是,通過它,我們了解了電磁波的存在開幕。 在它的物理完全異類概念的幫助下走到了一起 - 磁和電,因為它處於同一數量級的物理現象,它只是不同側面的通信。 理論被安排一前一後,和所有的人都密切相關的對方:弱電相互作用的理論,例如,在由弱核力與電磁等等。所有這些結合了量子色動力學,覆蓋強電弱相互作用(這裡,準確描述的相同位置雖然較低,但操作繼續)。 深入研究領域,物理學家量子引力和弦理論。

發現

事實證明,我們周圍的空間完全利用電磁輻射滲透:星星和太陽,月球和其他天體,它是地球本身,而在人的手中每一個電話,和天線站 - 這一切發出不同名稱的電磁波。 取決於振盪的頻率,其輻射的對象不同紅外,無線電,可見光,生物領域射線,X射線等。

當電磁場分佈,就變成電磁波。 這只不過是取之不盡的源,振動分子和原子的電荷。 並且如果充電振盪時,它的運動被加速,並且因此發射電磁波。 如果磁場的變化,場由電渦流,這又,激勵磁渦流場激發。 該過程要經歷的空間,擁抱一個又一個點。

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