Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика


§ 234. Частицы и взаимодействия



Pdf көрінісі
бет316/346
Дата19.01.2022
өлшемі6,71 Mb.
#24105
түріУчебник
1   ...   312   313   314   315   316   317   318   319   ...   346
Байланысты:
Ð Ð Ð½Ð Ñ Ð ÐµÑ Ð³ Ð Ð ÐÐ ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ Ð Ñ Ð½Ñ Ð¹ Ñ Ñ ÐµÐ

§ 234. Частицы и взаимодействия. В настоящее время пред-

ставляется, что в с е р а з н о о б р а з и е я в л е н и й, р а з ы г-

1

) В ядерных реакторах происходит β



-распад осколков деления урана, «пе-

регруженных» нейтронами (т. е. β

-распад нейтронов). Поэтому реакторы —



интенсивные источники антинейтрино

ν

e



.

2

) Частица ν



μ

получила название мюонного нейтрино. Мюонное антиней-



трино 

ν

μ



образуется при распаде π

→ μ



+  ν


μ

.



Гл. XXV. Элементарные частицы

599


р ы в а ю щ и х с я в о В с е л е н н о й на всех ее уровнях, —

микромир, жизнь, звезды, галактики — о п р е д е л я е т с я и г-

р о й в с е г о л и ш ь четырех в з а и м о д е й с т в и й. Два из

них были известны еще классической физике — это гравитация

(всемирное тяготение) и электромагнитное взаимодействие.

Два других взаимодействия — ядерное, или как его часто назы-

вают сильное, и так называемое слабое — являются к о р о т к о-

д е й с т в у ю щ и м и и поэтому непосредственно не сказываются

не только на движениях макроскопических тел, но и на свой-

ствах атомов и молекул. Они проявляются лишь в ядерных яв-

лениях и в превращениях элементарных частиц. Осильном вза-

имодействии уже говорилось в § 232. Слабое взаимодействие 

это особое взаимодействие, выступающее во всех процессах,

в которых участвуют нейтрино, например в захвате нейтрино

ядрами, в β-распаде, распаде π

+

-, π



-мезонов и мюонов.

Силу взаимодействия двух частиц можно охарактеризовать по-

тенциальной энергией при их сближении на некоторое расстояние.

Сравним между собой энергии сильного, электромагнитного, слабо-

го и гравитационного взаимодействий двух протонов на расстоянии

r



10



−13

см, когда сильные взаимодействия проявляются практиче-

ски уже в полной мере. В § 232 приводились соответствующие оцен-

ки для энергии электрического (

1 МэВ) и сильного (



50 МэВ)


взаимодействий между этими частицами. Энергия их слабого вза-

имодействия составляет величину порядка 10

−6

эВ. Для того что-



бы рассчитать потенциальную энергию гравитационного взаимодей-

ствия между протонами, воспользуемся формулой (125.10) 1-го тома

W =

−Gm


2

p

/r



(

G =


6,7

×

10



−11

Н

·



м

2

/



кг

2

— гравитационная постоян-



ная;

m

p



=

1,67


×

10

−27



кг — масса протона,

r =


10

−15


м — расстояние

между протонами; протоны рассматриваются как материальные точки).

Тогда

|W | = G


m

2

p



r

=

6,7



·

10

−11



(1,67 · 10

27



)

2

10



15

Дж



=

1,87


·

10

−49



Дж

=

=



1,87

· 10


49

1,6



· 10

19



эВ

10



−30

эВ

.



Эта энергия крайне мала, и существенных проявлений гравитации

в явлениях микромира до настоящего времени не найдено.

Итак, энергии фундаментальных взаимодействий относятся при-

мерно следующим образом: сильное: электромагнитное: слабое: грави-

тационное

=

1



:

10

−2



:

10

−14



:

10

−38



.

Важную роль в физике элементарных частиц играют пред-

ставления о времени, характерном для того или иного явле-

ния. Установим прежде всего временной масштаб для процессов,

обусловленных сильными взаимодействиями. Для оценки этого



600



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   312   313   314   315   316   317   318   319   ...   346




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет