2. Электромагнитное взаимодействие.

В электромагнитное взаимодействие вступают только тела, имеющие электрические заряды. Тела, обладающие электрическим зарядом, порождают электромагнитное поле. В свою очередь, электромагнитное поле воздействует на другие заряженные тела, находящиеся в этом поле. Таков механизм взаимодействия заряженных тел.

В течение долгого времени электрические и магнитные процессы изучались независимо друг от друга. В середине 19 века Дж. К. Максвелл объединил электричество и магнетизм в единой теории электромагнетизма – первой единой теории поля.

Особенности электромагнитного взаимодействия:

1. большая интенсивность взаимодействия (в 100 раз слабее ядерного);

2. почти всеобщий характер;

3. дальнодействие;

Электромагнитное взаимодействие: определяет структуру атомов; определяет агрегатные состояния вещества; определяет оптические явления; отвечает за большинство физических и химических процессов (кроме ядерных); является основой всех нефундаментальных сил и т. д.

В середине 20 века была создана теория электромагнитного взаимодействия – квантовая электродинамика (КЭД). Это продуманная до мельчайших деталей и оснащенная совершенным математическим аппаратом теория взаимодействия между собой заряженных элементарных частиц посредством обмена фотонами. В КЭД для описания электромагнитного взаимодействия использовано понятие виртуального фотона. Эта теория удовлетворяет основным принципам, как квантовой теории, так и теории относительности.

За создание КЭД С. Томанага, Р. Фейнман и Дж. Швингер были удостоены Нобелевской премии за 1965 г. Большой вклад в становление КЭД был внесен и нашим выдающимся физиком-теоретиком Л.Д. Ландау.

3. Слабое взаимодействие.

С проявлением слабого взаимодействия столкнулись с открытием радиоактивности и исследованием бета-распада. Нейтроны, предоставленные самим себе, через 15 минут распадаются на протон, электрон и нейтрино.

.

К моменту изучения бета-распада были известны только гравитационное и электромагнитное взаимодействия. Анализ же бета-распада показал, что эти силы не могут вызвать такой распад. Видимо он порождается какой-то иной, неизвестной силой. Исследования показали, что эта сила является проявлением некоторого слабого взаимодействия.

Слабое взаимодействие ответственно за распады частиц.

Интенсивность слабого взаимодействия . На расстояниях большихм от источника оно уже исчезает. Следовательно, оно действует только в микромире.

Теория слабого взаимодействия была создана в конце 60-х годов 20 века.

В 70-е годы 20 века произошло знаменательное событие – два фундаментальных взаимодействия из четырех (электромагнитное и слабое) физики объединили в одно – электрослабое. Теория электрослабого взаимодействия в окончательной форме была создана двумя независимо работающими физиками С. Вайнбергом и А. Саламом на основе теории калибровочных полей. В теории Вайнберга-Салама представлено всего четыре поля: электромагниное и три поля, соответствующие слабым взаимодействиям. Было получено квантовое описание этих полей. Переносчиками электрослабого взаимодействия являются фотоны и три бозона: -бозон,-бозон и-бозон.

В 1970 году Вайнбергу С., Саламу А., Глэшоу С. была присуждена Нобелевская премия за создание теории электрослабого взаимодействия.

В 1983 году эта теориябыла подтверждена – были открыты W и Z-бозоны.