- •2 Исходная характеристика научного знания
- •3. Идеальная модель.
- •4. Идеализация
- •5 Обоснованность
- •6 Доказанность
- •7 Методологические регулятивы научного познания
- •8. Понятие метода, методологии и методики
- •9. Наблюдение и специфика его применения в современном естествознании
- •10. Метод эксперимента
- •11 Гипотеза как форма развития естествознания
- •12 Интеграция фундаментальных и прикладных исследований
- •13. Преемственность в развитии научных теорий
- •14 Математизация естествознания
- •15 Единство эволюционного и революционного путей развития естествознания
- •16. Классическая (ньютоновская) механика
- •17. Релятивистская (эйнштейновская) механика
- •18. Квантовая механика
- •3. Уравнение Шредингера.
- •19.Принцип абсолютности свойств. Количественная относительность свойств. Принцип дополнительности.
- •20. Эволюция пространственно временных представлений о мире
- •21. Взаимодействие
- •22. Гравитационное взаимодействие
- •23. Электромагнитное взаимодействие
- •24. Сильное взаимодействие
- •25. Слабое взаимодействие
- •26. Структурная физика. Корпускулярный подход к описанию и объяснению природы. Редукционизм
- •27. Статистическая физика. Динамические и статистические закономерности
- •28. Понятие состояния
- •29. Законы сохранения
- •30. Корпускулярный подход к описанию и объяснению природы.
- •32. Основные представления о химии как науке
- •Энергетика химических процессов
- •Реакционная способность веществ
- •33.Специфика организации живого
- •34. Молекулярно-генетический уровень.
- •Нуклеиновые кислоты. Строение и функции
- •Линейная днк
- •35 Онтогенетический, популяционно-видовой и биогеоценотический уровни организации живого.
- •36. Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем
- •37. Возникновение живой материи
- •39. Биосфера и ее структура
- •38. Человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество и работоспособность
- •45. Антропный принцип
- •50. Рациональность. Суть научной рациональности.
- •51. Классический тип научной рациональности
24. Сильное взаимодействие
Сильное взаимодействие – короткодействующее. Его радиус действия порядка 10-13 см.
Частицы, участвующие в сильном взаимодействии, называются адронами. В обычном стабильном веществе при не слишком высокой температуре сильное взаимодействие не вызывает никаких процессов. Его роль сводится к созданию прочной связи между нуклонами (протонами и нейтронами) в ядрах. Энергия связи в среднем составляет около 8 Мэв на нуклон. Однако при столкновениях ядер или нуклонов, обладающих достаточно высокой энергией (порядка сотни Мэв), сильное взаимодействие приводит к многочисленным ядерным реакциям: расщеплению ядер, превращению одних ядер в другие и т.п.
Начиная с энергий сталкивающихся нуклонов порядка нескольких сотен Мэв, сильное взаимодействие приводит к рождению П-мезонов. При еще больших энергиях рождаются К-мезоны и гипероны, и множество мезонных и барионных резонансов (резонансы - это короткоживущие возбужденные состояния адронов).
Вместе с тем выяснилось, что сильное взаимодействие испытывают не все частицы. Так, его испытывают протоны и нейтроны, но электроны, нейтрино и фотоны не подвластны ему. В сильном взаимодействии участвуют обычно только тяжелые частицы.
Теоретическое объяснение природы сильного взаимодействия развивалось трудно. Прорыв наметился только в начале 1960-х гг., когда была предложена кварковая модель. В этой теории нейтроны и протоны рассматриваются не как элементарные частицы, а как составные системы, построенные из кварков
Квантами сильного взаимодействия являются восемь глюонов. Свое название глюоны получили от английского слова glue (клей), ибо именно они ответственны за конфайнмент кварков. Массы покоя глюонов равны нулю. Однако глюоны обладают цветным зарядом, благодаря чему они способны к взаимодействию друг с другом, как говорят, к самодействию, что приводит к трудностям описания сильного взаимодействия математически ввиду его нелинейности.
25. Слабое взаимодействие
Его радиус действия меньше 10-15 см. Слабое взаимодействие на несколько порядков слабее не только сильного, но и электромагнитного. Однако оно гораздо сильнее гравитационного в микромире.
Первым обнаруженным и наиболее распространенным процессом, вызываемым слабым взаимодействием, является радиоактивный -распад ядер. Этот тип радиоактивности был открыт в 1896 году А.А. Беккерелем. В процессе радиоактивного электронного /--/ распада один из нейтронов /n/ атомного ядра превращается в протон /р/ с испусканием электрона /е-/ и электронного антинейтрино / /:
n p + е- +
В процессе позитронного /+-/ распада происходит переход:
p n + е+ +
В первой теории -распада, созданной в 1934 году Э. Ферми, для объяснения этого явления потребовалось ввести гипотезу о существовании особого типа короткодействующих сил, которые вызывают переход
n p + е- +
Дальнейшее исследование показало, что введенное Ферми взаимодействие имеет универсальный характер. Оно обуславливает распад всех нестабильных частиц, массы которых и правила отбора по квантовым числам не позволяют им распадаться за счет сильного или электромагнитного взаимодействия. Слабое взаимодействие присуще всем частицам, кроме фотонов. Характерное время протекания процессов слабого взаимодействия при энергиях порядка 100 Мэв на 13-14 порядков больше характерного времени для сильного взаимодействия.
Квантами слабого взаимодействия являются три бозона — W+, W−, Z°- бозоны. Верхние индексы указывают знак электрического заряда этих квантов. Кванты слабого взаимодействия имеют значительную массу, что приводит к тому, что слабое взаимодействие проявляется на очень коротких расстояниях.
Необходимо учитывать, что сегодня уже в единую теорию объединены слабое и электромагнитное взаимодействия. Существует ряд теоретических схем, в которых делается попытка создать единую теорию всех типов взаимодействия. Однако эти схемы еще не настолько разработаны, чтобы можно было их проверять на опыте.