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

m m r

1

2

F = G

r

g

r 3

G = 6,67· 10-11 Nm2/kg2

Zgodnie z Ogólną Teorią Względności

źródłem pola

grawitacyjnego jest energia 3/ 1

2. Oddziaływanie elektromagnetyczne między ładunkami elektrycznymi r

1

Q Q r

1

2

F

=

r

el

4πε

r 3

0

ε 0 = 8,85· 10-12 C 2/Nm2

Tworzy wią zania w

• atomach,

• czą steczkach

• kryształach

Opowiada za

• emisję i absorpcję ś wiatła,

• spręż ystość ,

• tarcie,

• procesy chemiczne i biologiczne Stosunek siły odpychania elektrostatycznego do siły przyciągania grawitacyjnego dwóch elektronów Fel / Fg ≈ 4· 1042

3/ 2

3. Oddziaływanie silne

• Odpowiada za oddziaływania między cząstkami elementarnymi i ich rozpady

• Tworzy wiązania nukleonów w jądrach atomowych

 u 

 c

 t  q = 2/3

kwark i

,

,

 

 

 

 d 

 s 

 b q = -1/3

ν  

e

ν  

µ

ν  q

τ

= 0

leptony

,

,













 e 

 µ 

 τ  q = -1

3/ 3

4. Oddziaływanie słabe Odpowiada za niektóre rozpady cząstek elementarnych np. przemianę β: µ → e + ve + ve Λ → p + π −

K 0 → π + + π −

n → p + e − + ve Oddziaływanie słabe nie tworzy układów związanych, ma bardzo krótki zasięg d < 10 –15m Jest przenoszone przez bozony pośredniczące

−

Z0, W , W+

3/ 4

Cząstki pośredniczące

masa

oddziaływanie

noś nik

symbol spin

zapach kolor

[GeV]

silne

8 gluonów

gi

1

0

−

+

elektro-

1 foton

γ

1

0

−

−

magnetyczne

3 bozony

W +

1

~ 80

+

−

słabe

poś redni-

W -

czą ce

Z 0

grawitacyjne 1 grawiton G

2

~ 90

−

−

3/ 5