3/ 1

ODDZIAŁYWANIA FUNDAMENTALNE

Za ruchy ciał a szczególnie za zmiany stanu ruchu ciał
odpowiedzialne są oddziaływania między nimi.

Oddziaływanie – wzajemny wpływ stanu cząstki lub
układu cząstek na stan ruchu cząstki lub układu cząstek.

Oddziaływania fundamentalne:

•

oddziaływanie grawitacyjne

•

oddziaływanie elektromagnetyczne

•

oddziaływanie silne ( jądrowe)

•

oddziaływanie słabe

1.

Oddziaływanie grawitacyjne

r

r

m

m

r

r

3

2

1

g

G

F

=

G = 6,67· 10

-11

Nm

2

/kg

2

Zgodnie z Ogólną Teorią
Względności
źródłem pola
grawitacyjnego jest energia

3/ 2

2.

Oddziaływanie elektromagnetyczne

między ładunkami elektrycznymi

r

r

Q

Q

r

r

3

2

1

0

el

4

1

F

πε

=

ε

0

= 8,85·10

-12

C

2

/Nm

2

Tworzy wiązania w

•

atomach,

•

cząsteczkach

•

kryształach

Opowiada za

•

emisję i absorpcję światła,

•

sprężystość,

•

tarcie,

•

procesy chemiczne i biologiczne

Stosunek siły odpychania elektrostatycznego do siły
przyciągania grawitacyjnego dwóch elektronów

F

el

/

F

g

≈ 4·10

42

3/ 3

3.

Oddziaływanie silne

•

Odpowiada za oddziaływania między cząstkami
elementarnymi i ich rozpady

•

Tworzy wiązania nukleonów w jądrach
atomowych

-1

q

0

q

,

,

leptony

-1/3

q

2/3

q

,

,

kwarki

=

=





































=

=





































τ

ν

µ

ν

ν

τ

µ

e

b

t

s

c

d

u

e

3/ 4

4.

Oddziaływanie słabe

Odpowiada za niektóre rozpady cząstek

elementarnych np. przemianę

β:

µ

→

e + v

e

+ v

e

Λ

→

p +

π

−

K

0

→

π

+

+

π

−

n

→

p + e

−

+ v

e

Oddziaływanie słabe nie tworzy układów związanych,
ma bardzo krótki zasięg

d < 10

–15

m

Jest przenoszone przez bozony pośredniczące

Z

0

, W

−

, W

+

3/ 5

Cząstki pośredniczące

oddziaływanie

nośnik

symbol spin

masa

[GeV]

zapach kolor

silne

8 gluonów

g

i

1

0

−−−−

++++

elektro-

magnetyczne

1 foton

γ

1

0

−−−−

−−−−

słabe

3 bozony

pośredni-

czące

W

+

W

-

Z

0

1

~ 80

++++

−−−−

grawitacyjne 1 grawiton

G

2

~ 90

−−−−

−−−−