전자기 상호 작용 입자

기본 전자기 상호 작용이 내장되어있는 원칙 -이 기사는 자연의 힘을라는 것을 볼 것이다. 이 또한이 주제의 연구에 새로운 접근의 존재의 가능성에 대해 이야기한다. 물리학 수업에서 학교에서, 학생들은 "힘"의 개념에 대한 설명에 직면하고 있습니다. 마찰력, 중력, 탄력과 많은 유사한 강도의 힘 - 그들은 전원이 매우 다양 할 수 있다는 것을 배운다. (분자의 상호 작용으로, 예를 들어 마찰력) 자주 차 힘의 현상으로 그들 모두는 기본 호출 할 수 있습니다. 전자기 상호 작용도 보조 할 수있다 - 결과로. 분자 물리학 판데르 발스 힘의 일례를 제공한다. 또한 많은 예제와 소립자 물리학을 제공합니다.

자연에서,

그것은 우리가 전자기 상호 작용을 작동하게 나는, 자연에서 발생하는 프로세스의 본질에 도착하고 싶습니다. 정확하게 모든 보조 세력을 구축 결정 근본적인 힘은 무엇인가? 모두가 호출 될 때, 전력은 기본, 즉 전자기 상호 작용을 알고, 또는. 이것은 맥스웰 방정식에 따른 자신의 일반화를 가지고 쿨롱의 법칙에 의해 입증된다. 최근 모든 자연적으로 발생하는 자기와 전기의 힘을 설명합니다. 즉,이 입증되는 이유는 전자기장의 상호 작용이 - 자연의 근본적인 힘. 다음 예 - 중력. 심지어 학생들이 중력의 자신의 이론에 따르면, 최근 아인슈타인의 방정식의 적절한 일반화있어 만유 인력 Isaaka Nyutona의 법에 대해 알고, 전자기 상호 작용의 힘도 자연의 근본이다.

옛날 옛적에 그것은이 두 가지 근본적인 힘은이 있다고 생각했지만, 과학은 점차적으로 그렇게 아니라는 것을 증명 나섰다. 예를 들어, 원자핵의 발견으로 우리는 원자력, 또는 그들이 어떻게 모든 방향으로 날아가하지 않는 이유 핵 내부 입자의 보존의 원리를 이해하는 방법의 개념을 소개했다. 자연의 전자기 상호 작용, 연구하고 설명하기 위해, 핵 힘을 측정 할 수있었습니다 방식을 이해. 그 후, 그러나, 과학자들은 핵 전력 보조 및 반 데르 발스 힘과 같은 많은 증상에 있다는 결론에 도달했다. 사실, 쿼크를 제공하는 유일한 정말 근본적인 힘은 서로 상호 작용을한다. 그 후 - 두 번째 효과 - 원자핵 내의 양성자 및 중성자의 전자기장의 상호 작용이다. 정말 기본적인 쿼크의 상호 작용이다, 글루온이 교환된다. 따라서 자연에서 발견 된 정말 세 번째 근본적인 힘이다.

이야기의 연속

초등학교 입자의 붕괴, 무거운 - 약한 상호 작용의 힘 - 밝은, 그들의 부패에 잘라는 전자기 상호 작용의 새로운 힘을 설명합니다. 왜 가난한? 자연 전자기 간섭은 더 강한 때문입니다. 그리고 다시, 그것은 약한 상호 작용의 이론은, 그래서 우아하게 세계의 그림에 착수 원래 완벽하게 에너지가 증가하면, 같은 가설을 반영하지 않는, 기본 입자의 붕괴를 설명하는 밝혀졌다. 기존의 이론이 다른 디자인되었습니다 이유입니다 - 약한 상호 작용의 이론은,이 시간이 보편적 인 것으로 판명. 그것은 내장 하였지만 이는 입자의 전자 기적 상호 작용을 설명하는 이론의 나머지 부분과 동일한 원리이다. 가는 길에, 그것은 올 것이다 그에 대해 - 현대에, 네 공부하고 검증 된 근본적인 상호 작용, 그리고 다섯 번째가있다. 네 - - 중력, 강한, 약한, 전자가 하나의 원칙에 내장되어 있습니다 : 입자 사이에서 발생하는 힘 그렇지 않으면 공유 구현 캐리어, 또는의 결과 - 상호 작용을 매개.

조수의 어떤 종류의? 이것은 광자 - 그럼에도 성공적 입자 질량 않고 있지만, 전자파 또는 광 양자의 양자 교환에 의한 전자파를 만든다. 전자기 상호 작용 시간으로 특정 힘 통신 대전 입자의 분야에서 광자를 수행하고, 쿨롱의 법칙 취급된다. 하나 개의 질량이없는 입자가 - 글루온, 그것은 여덟 종류가 있습니다, 그것은 쿼크를 전달하는 데 도움이됩니다. 이 전자기 상호 작용은 요금 사이의 매력이며 강한 것으로 알려져있다. 네, 그리고 약한 상호 작용은 그 무거운,보다 질량 더에있는 강 입자, 그들은 거대한 있습니다, 중개인이없는 것은 아니다. 이 중간 벡터 보손. 그들의 무게와 무게는 상호 작용의 약점 때문이다. 중력은 힘 교환 양자 중력 필드입니다. 이 입자의 전자 기적 상호 작용의 매력은 여전히도 실험적으로 아직 발견되지 라비, 연구는 충분하지 않습니다, 그리고 양자 중력은 우리가 확실히 존재하지 않고, 단지 우리는 아직 그 수를 설명해야하기 때문이다.

다섯 번째 힘

강하고, 약한, 전자기, 중력 : 우리는 근본적인 상호 작용의 네 가지 유형을 고려했다. 상호 작용 - 그것과 연결되지 않은 상호 작용이 없기 때문에, 입자의 교환 행위와 할 수없는 대칭 아무 생각이다. 이 입자들은 질량의 수를 결정한다. 대량의 정확한 대칭으로 항상 0입니다. 그래서, 광자와 글루온의 질량이 0 인 중력자 같다, 아니다 - 너무. 대칭이 깨진 경우, 질량은 제로 중단. 대칭이 깨진 때문에 따라서, 중간 벡터 들소는 질량을 가지고있다. 네 가지 기본 상호 작용은 우리가보고 느끼는 모든 것을 설명했다. 나머지 세력은 전자기 커플 링이 차라고 말한다. 그러나 2012 년이 과학에 돌파구 였고, 다른 입자, 한 번 유명하게 발견되었다. 과학 세계 혁명은 쿼크와 렙톤 사이의 상호 작용의 캐리어 역할을, 그것은 알고 보니, 힉스 보손의 개방을 조직했다.

과학자 물리학 자 이제 힉스 보손으로 밝혀졌다 중개있는 다섯 번째 힘이 있었다는 것을 말하는 이유입니다. 대칭은 여기에 분류됩니다 힉스 보손은 질량을 가지고에서. 따라서 상호 작용의 수 (현대 입자 물리학의 단어가 단어 "힘"으로 대체됩니다) 오에 도달했습니다. 우리가 바로이 경우에도 떨어져 이러한 상호 작용에서 알 수 없기 때문에 어쩌면 우리는, 새로운 발견을 기다리고 있습니다. 우리가 구축하는 것이 매우 가능하며,이 모델은, 그것은 완벽하게 보인다는 오늘 세계에서 관찰 된 모든 현상을 설명하고, 아주 완료되지 않았습니다. 그리고 아마도 잠시 후 새로운 상호 작용과 새로운 힘이 될 것입니다. 중력, 전자기, 강하고 약한 - 우리는 매우 점진적으로 현재 기본적인 상호 작용이 알려진 것을 알게하기 때문에 이러한 확률은 적어도있다. 과학계에서 설명 초대칭 입자의 자연이 있다면, 그것은 새로운 대칭의 존재를 의미하며, 대칭은 항상 그들 사이에 중재 새로운 입자의 출현을 수반한다. 따라서, 우리는 이전에 알 수없는 근본적인 힘 듣고, 같은 한 번 예를 들어, 전자, 약한 상호 작용, 있다는 것을 배울 놀랐습니다. 지식 우리 자신의 성격은 매우 불완전에 대한.

상호

가장 흥미로운 점은 새로운 상호 작용이 반드시 완전히 알 수없는 현상으로 이어질해야한다는 것입니다. 예를 들어 우리가 약한 상호 작용에 대해 알게하지 않았다면, 우리는 붕괴를 발견하지 못했을 것이다, 그것은 부패에 대한 우리의 지식에 아닌 경우, 핵 반응의 어떤 연구는 불가능하지 것이다. 우리가 핵 반응의 인식 아니었다면 태양이 우리에게 빛을 어떻게 이해하지 않을 것입니다. 결국, 그것은 비추 지 않았고, 지구상의 생명이 형성되지 않을 경우. 그래야 상호 작용의 존재는 매우 중요 함을 나타냅니다. 강한 상호 작용이 존재하지 않는 경우 원자핵이 안정되지 않을 것입니다. 때문에 전자기 상호 작용에 지구는 태양으로부터 에너지를 수신하고 그에게서 도착 광선이 지구를 따뜻하게. 그리고 알려진 모든 상호 작용이 필수적이다. 여기 힉스, 예를 들어. 그것은 생존하지 않았을없이 힉스 보손 필드와의 상호 작용에 의해 입자의 질량을 제공, 우리가 있습니다. 어떻게, 중력 상호 작용없이 행성의 표면에 머물? 그것은뿐만 아니라 우리를 위해 불가능하지만, 아무것도 모든 것입니다.

물론 모든 상호 작용은, 심지어 우리가 아직 모르는, 인류가 알고 이해하고이 사랑하는 모든 것에 필수적이다. 우리는 무엇을 알 수 있는가? 네, 많이. 예를 들어, 우리는 양자가 핵에 안정적인지 알고있다. 매우 우리에게 매우 중요합니다, 그렇지 않으면 같은 방법이 안정성은 생명 없을 것이다. 제한 시간 값 - 그러나, 실험은 양성자의 수명을 제안한다. 긴 물론, 10 ^{삼십사년.} 그러나 그 새로운 상호 작용이며, 조만간 붕괴 것을 의미하며, 양성자, 이것은 새로운 힘을 필요로 할 것이다. 붕괴 양자가 이미 대칭의 새로운, 더 높은 학위를 가정 이론을 존재에 대해, 따라서 새로운 상호 작용이있는 우리는 아무것도 몰라있을 수 있습니다.

그랜드 통일

자연의 통일성 모든 기본적인 상호 작용 건설의 유일한 원칙이다. 대부분의 질문은 그 수와 관련하여 발생하고이 특정 수량에 대한 이유를 설명. 버전은 여기에 수많은를 구축, 그들은 도달 한 결론은 매우 다르다. 가능한 모든 방법으로 근본적인 상호 작용의 바로 그런 숫자의 존재를 설명하지만, 그들은 증거를 구축하는 하나의 원칙이다. 항상 상호 작용의 대부분의 다른 종류, 연구자들은 하나로 병합하려고합니다. 따라서 이러한 이론과 이론 그랜드 통합을했다. 마치 세계 나뭇 가지 : 가지의 복수, 그리고 트렁크는 항상 동일합니다.

아이디어를 통일 모든 이론이 존재하기 때문이다. 때문에 대칭의 손실입니다 트렁크를 공급 하나의 알려진 모든 상호 작용의 루트는 밖으로 분기 시작하고 우리가 실험적으로 관찰 할 수있는 여러 가지 기초적인 상호 작용을 형성했다. 이 접근 할 수없는 오늘 매우 높은 에너지 물리학, 실험이 필요하기 때문에이 가설은 아직 확인할 수 없습니다. 그것은 매우 가능하며, 이것은 우리가이 에너지를 소유 결코하지 않은 옵션입니다. 그러나이 장애물 주위에 꽤 가능하다.

떨어져서

우리는 우주, 자연 가속기, 그리고 그것에서 발생하는 모든 과정이 가능 알려진 모든 상호 작용의 일반적인 뿌리에 대한 심지어 가장 대담한 가설을 확인 할 수 있습니다. 자연에서 상호 작용을 이해하는 또 다른 흥미로운 작업은 어쩌면 더 복잡하다. 자연의 다른 힘과 중력을 연관하는 방법을 이해하는 것이 필요하다. 이것은 근본적인 상호 작용이 이론의 구성의 원칙에 따라 모든 다른 유사하다 사실에도 불구하고, 별도로 같은 의미입니다.

아인슈타인은 전자기로 연결을 시도, 중력의 이론을 공부했다. 이 문제를 해결하기 위해 보이는 현실에도 불구하고, 그 이론은 아직 일어나지도 않은. 이제 인류는 적어도 우리는 강하고 약한 상호 작용에 대해 알고, 좀 더 알고있다. 그리고 지금 경우 통합 이론의 전체 구성은 확실히 다시 지식의 부족에 영향을 미칠 것입니다. 없음 - 지금까지 모든 양자 역학과 중력에 의해 규정 법을 준수하기 때문에, 다른 상호 작용와 동등 중력을 넣어하지 못했습니다. 양자 이론에 따르면, 모든 입자는 특정 필드의 양자입니다. 그러나 양자 중력은 적어도 아직 존재하지 않습니다. 그러나, 이미 발견 된 상호 작용의 수는 큰 소리로 단일 체계가 될 수 없습니다 대해 반복합니다.

전기장

돌아 가기 1860 년 위대한 19 세기 물리학 자 제임스 클러 크 맥스웰은 전자기 유도를 설명하는 이론을 만드는 데 성공했다. 경우 공간의 특정 지점에서의 자계의 변화 전계. 이 필드는 폐쇄 도체 발견되면, 유도 전류는 전계 흐른다. 전자기장의 그의 이론은 맥스웰은 그 가능성이 반대의 과정을 증명 : 시간의 변화는 공간의 특정 지점에서 전기장이 자기장을해야합니다 경우. 그래서 변화는 변화하는 전기장을 일으킬 수 있으며, 자기장 시간에 전기 교류 자기장의 변화를 얻을 수 있습니다. 전자 - 이러한 변수는, 통합 필드가 주최 서로 다른 필드를 생성합니다.

식 맥스웰 이론 다음 가장 중요한 결과 - 시공간 전자계를 전파하는 전자파가 있다고 예측, 즉. 전자기장의 소스가되는 가속 전기 요금으로 이동. 달리 탄성 (신축성) 전자파도 진공 중에서, 임의의 재료에서 전파 할 수있다. 진공 전자파는 광 (c = 초당 299 792km)의 속도로 전파한다. 파장은 상이 할 수있다. 0,005m에 만m에서 전자파 -이 우리에게 정보를 전송하는 데 사용되는 전파, 즉 어떤 전선없이 일정한 거리에 대한 신호입니다. 상기 안테나에 흐르는 고주파 전류에 생성 전파.

파도는 무엇인가

전자기 방사선의 길이는 0.005 마이크로 미터의 가시광 무선 전파 사이의 범위에 해당하는, 즉 1m 범위 인 경우 - 적외선이다. 그의 방출 모든 가열기구 : 배터리, 스토브, 백열 램프. 특별한 장치도 절대 어둠 그것을 방출하는 객체의 이미지를 획득하기 위해, 가시광으로 변환 적외선. 가시 광선은 770 내지 380 나노 미터의 파장을 방출 - 색은 적색으로부터 보라색으로 변. 세계에 대한 정보의 큰 부분은 우리가 비전을 통해받을 수 있기 때문에 스펙트럼의이 부분은, 인간의 삶 최대한의 중요성이있다.

전자기 방사선이 자색 미만의 파장을 갖는 경우 박테리아를 죽이고 자 외광이다. X 선은 눈에 보이지 않습니다. 그들은 거의 재료의 가시 광선 불투명 한 층을 흡수하지 않습니다. X 선은 인간과 동물의 내부 장기의 질병을 진단. 전자기 방사는 기본 입자의 상호 작용에 의해 생성되고, 감마선에 의해 얻어진 여기 세포핵에 의해 방출되는 경우. 이 고 에너지에 한정되지 않기 때문 전자기 스펙트럼에서 가장 광범위하다. 원자핵 내에서 에너지 전환 - 부드러운, 핵 반응에서 - 딱딱한 : 감마 방사선은 부드럽고 힘든 될 수 있습니다. 이 광선은 쉽게 분자 생물학적 특징을 아래로 당깁니다. 감마선의 분위기를 통해 얻을 수없는 큰 행복. 우주에서 관찰 감마선이 될 수 있습니다. 상이한 방향으로 산란 입자들로 그들을 파괴, γ- 양자 크러쉬 핵 원자 수 : 매우 높은 에너지에서 전자 기적 상호 작용이 빛에 가까운 속도로 전파한다. 제동 때, 그들은 특별한 망원경의 가시 광선을 방출한다.

과거 - 미래

말한 것처럼 전자파는, 맥스웰에 의해 예측했다. 그는주의 깊게 공부하고 자기 및 전기 현상을 묘사하고있는 수학 약간 순진 사진 패러데이, 믿고 노력했다. 그것은 맥스웰 대칭의 부족을 발견했다. 그리고 그가 교류 전기장이 자기와 반대를 생성하는 식의 번호를 입증 할 수 있었다. 이것은 그러한 필드를 믿고 도체 어떤 거대한 속도로 진공을 통해 이동에서 분리 그를했다. 그리고 그는 그것을 생각. 속도는 초당 수천 킬로미터를 trohstam에 가까웠다.

즉 상호 작용 이론과 실험이다. 예는 우리가 전자파의 존재에 대해 알게되는 오프닝입니다. 그것은 물리학 절대적으로 이질적인 개념의 도움과 함께 온에서 -가, 같은 순서의 물리적 현상으로 자기와 전기, 그것의 단지 다른 측면은 의사 소통에 있습니다. 이론 뒤에 다른 하나에 배치되며, 이들 모두는 서로 밀접한 관련이있다 : 전기 · 약 작용의 이론, 동일한 위치가이 여기 (강하고 electroweak 상호 작용을 커버 양자 색 역학 결합 모든 약한 핵력 전자파 등의 정확도로 한 예에 대한 ) 동안 낮고 작동이 계속된다. 집중적으로 영역을 양자 중력 및 끈 이론 등 물리학을 공부했다.

연구 결과

그것은 우리를 둘러싸고있는 공간이 완전히 전자기 방사선 침투 밝혀 : 별과 태양, 달과 기타 천체는 지구 자체, 그리고 사람의 손에 모든 전화, 안테나 스테이션입니다 -이 모든 다른 이름의 전자파 방출 . 물체가 적외선, 라디오, 가시광, 바이오 분야 광선, X 선 등이 다를 방사 진동의 주파수에 따라.

전자기장이 분배 될 때, 전자파된다. 그것은 분자와 원자의 전하 진동 단순히 에너지 무진장 소스이다. 전하가 진동한다면, 그 움직임이 가속되므로 전자파를 방출한다. 자기장 변경되면 필드가 차례로 자기 소용돌이 필드를 자극, 전기 소용돌이에 의해 흥분된다. 이 과정은 연이어 점을 수용, 공간을 통해 이동합니다.