Слабое и сильное взаимодействие

Эти взаимодействия имеют только квантовые проявления (как превращение частиц, так и их силовое взаимодействие без превращения).

Близкодействие – нельзя рассматривать для 2 удаленных друг от друга частиц. Радиус взаимодействия ограничен, масштаб – порядка атомного ядра.

Сильное – описывает квантовая хромодинамика

Слабое взаимодействие описывает теория, объединяющая электромагнитные взаимодействия – теория электрослабого взаимодействия. Переносчик такого взаимодействия - массивный.

Для слаб.взаимод.-я объяснение состоит как раз в массивности переносчиков.

У массивного переносчика всегда есть радиус действия, равный1/массу переносчика. Чем больше масса, тем меньше радиус действия.

Изначально эл-слаб.взаимод. строилось на существовании 4 переносчиков, у которых масса изначально =0.

Были введены долнительные частицы – хиггсовские бозоны, которые могут взаимодействовать со всеми частицами. Они входят в стандартную модель. БАК изначально был создан для того, чтобы эта частица была открыта.

В слабом взаимодействии участвуют все частицы.

Основное проявление слабого взаимодействия – превращение частиц. Пример такого взаимодействия – бэта распад.

Взаимодействие в квантовой теории поля происходит посредством обмена частицами-переносчиками. Есть общее требование: в слабом взаимодействии могут участвовать только частицы одного поколения.

В сильном взаимод.участвуют только кварки. Есть некий заряд, получивший название «цвет» и имеющий 3 характеристики (цвета). (какие – перечислять не будет..).

Основное проявл.сильного взаимод. – силовое. Оно подразумевает, что кварки могут превращаться др.в др.

Взаимодействие приводит к тому, что растет потенциал взаимодействия.

Чтобы образовать бесцветный объект, не участвующий в сильном взаимодействии, нужно взять 3 кварка разных цветов, либо рассмотреть кварк-антикварк.

Следствие:

1. Конфаймент кварков (захват) – из бесцветных объектов нельзя извлечь кварки.

2. Асимптотическая свобода. При сближении 2 кварков, сила взаимодействия между ними убывает до тех пор, пока они не перестанут взаимодействовать друг с другом.

Космология

Это наука, пытающаяся описать вселенную вцелом. Космология - физ. учение о Вселенной как целом, основанное на наблюдательных данных и теоретич. выводах, относящихся к охваченной астрономич. наблюдениями части Вселенной.

Наука стала процветать только в последние 10 лет.

Удобно описывать движение планет, считая, что они вращаются вокруг солнца.

Коперник описал это с большой точностью.

Есть много звезд, видимое движение которых связано только с вращением Земли вокруг солнца.

Плотность вещества во вселенной постоянна и равномерно распределена в бесконечном пространстве. Такая система стационарна.

В начале 20 годов стало известно, что звезды не равномерно распределены по небу, а образуют галактики.

После создания ОТО Эйнштейн попытался применить свои формулы для описания галактик.

Его задача заключалась в следующем: есть вещество с постоянной плотностью. Он рассматривал эволюцию этого вещества во времени.

Если скорость большая, то объект расширяется, если скорость маленькая, то объект сжимается…

Эйнштейн модифицировал свои уравнения. Он ввел силу отталкивания между 2 точками. Это получила название «лямбда-член».

Ее проявление сводилось к тому, что 2 точки отталкиваются с некой силой. Чем больше сила, тем больше отталкивание между точками.

Эти уравнения были потом рассмотрены Фридманом. Ему удалось показать, что решение стационарное решение вселенной Эйнштейна является неустойчивым. Небольшие изменения приведут к нестационарности системы (правильное космологическое решение).

Экспериментальное подтверждение дал Хаббл. Его открытие состоит в «разбегании галактик». Он наблюдал звезды на разных расстояниях от Земли. Практически все эти звезды удаляются от Земли с некими скоростями. Это подчиняется следующему закону:

V=HR , где аш – постоянная Хаббла, а эр – расстояние от Земли; вэ – скорость.

Все звезды удаляются от Земли с радиальными скоростями.

Разбегание галактик было первым подтверждением космологической модели Фридмана.