LITMIR.BIZ

Скачать книгу

      2.3. Фундаментальные взаимодействия

      Виды фундаментальных взаимодействий. Огромное разнообразие природных систем и структур, их особенности и динамизм обусловливаются взаимодействием материальных объектов, т. е. их взаимным действием друг на друга. Именно взаимодействие – основная причина движения материи, поэтому оно, как и движение, универсально, т. е. присуще всем материальным объектам вне зависимости от их природы происхождения и системной организации.

      Особенности различных взаимодействий определяют условия существования и специфику свойств материальных объектов. Взаимодействующие объекты обмениваются энергией и импульсом – основными характеристиками их движения. В классической физике взаимодействие определяется силой, с которой один материальный объект действует на другой.

      Долгое время считалось, что взаимодействие материальных объектов, находящихся даже на большом расстоянии друг от друга, передается через пустое пространство мгновенно. Такое утверждение соответствует концепции дальнодействия. К настоящему времени экспериментально подтверждена другая концепция – концепция близкодействия: взаимодействия передаются посредством физических полей с конечной скоростью, не превышающей скорости света в вакууме. Эта, по существу, полевая концепция в квантовой теории поля дополняется утверждением: при любом взаимодействии происходит обмен особыми частицами – квантами поля.

      Наблюдаемые в природе взаимодействия материальных объектов и систем весьма разнообразны. Однако, как показали физические исследования, все известные взаимодействия относятся к четырем видам фундаментальных взаимодействий: гравитационному, электромагнитному, сильному и слабому.

      Гравитационное взаимодействие проявляется во взаимном притяжении любых материальных объектов, имеющих массу. Оно передается посредством гравитационного поля и определяется фундаментальным законом природы, известным как закон всемирного тяготения, сформулированный И. Ньютоном. В соответствии с ним между двумя материальными точками массой m₁ и m₂, расположенными на расстоянии r друг от друга, действует сила F, прямо пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними:

      где G – гравитационная постоянная.

      Законом всемирного тяготения описывается падение материальных тел в поле Земли, движение планет Солнечной системы, звезд и т. п. В соответствии с квантовой теорией поля переносчиками гравитационного взаимодействия являются гравитоны – частицы с нулевой массой, кванты гравитационного поля.

      Электромагнитное взаимодействие обусловливается электрическими зарядами и передается посредством электрического и магнитного полей. Электрическое поле возникает при наличии электрических зарядов, а магнитное – при их движении. Изменяющееся магнитное поле порождает переменное электрическое поле, которое,

Скачать книгу