±1 1 80,4 Әлсіз өзара әрекеттесу Z 0 0 1 91,2 Әлсіз өзара әрекеттесу Глюон 0 1 0 Күшті өзара әрекеттесу Хиггс бозоны 0 0 ≈125,09±0,24 Инертті масса

Буын		Зарядты кварктер (+2/3)				Зарядты кварктер (−1/3)
			Кварк/антикварк таңбасы	Масса (МеВ)		Кварктың/антикварктың атауы/дәмі	Кварк/антикварк таңбасы	Масса (МеВ)
1		u-кварк (up-кварк) / анти-у-кварк	$u\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(u)$	1,5-тен 3-ке дейін		d-кварк (даун-кварк) / анти-д-кварк	$d\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(d)$	4,79±0,07
2		с-кварк (чарм-кварк) / анти-к-кварк	$c\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(c)$	1250 ± 90		с-кварк (біртүрлі кварк) / анти-с-кварк	$s\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(лар)$	95 ± 25
3		т-кварк (топ-кварк) / анти-т-кварк	$t\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(t)$	174 200 ± 3300		b-кварк (төменгі-кварк) / анти-б-кварк	$b\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(b)$	4200 ± 70

да қараңыз

«Негізгі бөлшек» мақаласына пікір жазу

Жазбалар

Сілтемелер

• С.А.Славатинский// Мәскеу физика-техникалық институты (Долгопрудный, Мәскеу облысы)
• Славатинский С.А.
• // СОЗ, 2001, №2, б. 62–68 мұрағат web.archive.org/web/20060116134302/journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
• //nuclphys.sinp.msu.ru
• // second-physics.ru
• //physics.ru
• //physics.ru
• //physics.ru

// nature.web.ru Негізгі бөлшектер Негізгі Құрама Қосылымдар негізгі және/немесе композициялық бөлшектер Тұрақты Ерекше Басқа классификациялар

бөлшектер

Негізгі бөлшекті сипаттайтын үзінді
Билибинге барған мырзалар, зайырлы, жас, бай, көңілді адамдар Венада да, мұнда да бөлек үйірме құрды, оны осы үйірменің басшысы болған Билибин біздікі, les nftres деп атады. Тек қана дипломаттардан тұратын бұл шеңбердің соғыс пен саясатқа, жоғары қоғам мүдделеріне, кейбір әйелдермен қарым-қатынасқа және қызметтің клерикалдық жағына еш қатысы жоқ өз мүдделері болған сияқты. Бұл мырзалар, шамасы, князь Андрейді өз шеңберлеріне өз адамдарының бірі ретінде қабылдауға дайын болды (олар аз адамдарға құрмет көрсетті). Әдептілігінен және әңгімеге кірісетін тақырып ретінде оған әскер мен шайқас туралы бірнеше сұрақтар қойылып, әңгіме тағы да біркелкі емес, көңілді әзіл мен өсекке айналды.
«Бірақ бұл өте жақсы, - деді біреуі әріптесінің сәтсіздігін айтып, - әсіресе жақсысы, канцлер оның Лондонға тағайындалуын жоғарылату екенін және оған осылай қарау керек екенін айтты». Сіз оның фигурасын бір уақытта көресіз бе?...
«Бірақ ең сорақысы, мырзалар, мен сізге Курагинді беремін: адам бақытсыздыққа ұшырады, ал бұл Дон Жуан, бұл қорқынышты адам оны пайдаланып жатыр!»
Князь Ипполит Вольтер креслосында жатты, аяқтары қолының үстінен айқастырылды. Ол күлді.
«Парлез мои де ка, [Келіңіз, келіңіз]», - деді ол.
- О, Дон Жуан! О, жылан! – деген дауыстар естілді.
«Сіз білмейсіз бе, Болконский, - деп Билибин князь Андрейге қарады, - француз армиясының барлық сұмдықтары (мен орыс әскерін айттым) бұл адамның әйелдер арасында істегенімен салыстырғанда ештеңе емес».
«La femme est la compagne de l"homme, [Әйел – еркектің досы]», - деді ханзада Ипполит және оның көтерілген аяқтарына лорнетканы қарап бастады.
Билибин мен біздің адамдар Ипполиттің көзіне қарап күлді. Князь Андрей, ол (мойындауға тура келді) әйелін қызғанатын бұл Ипполиттің бұл қоғамда ақымақ екенін көрді.
«Жоқ, мен сені Курагинмен емдеуім керек», - деді Билибин Болконскийге үнсіз. – Ол саясат туралы айтқанда сүйкімді, оның маңыздылығын көру керек.
Ол Ипполиттің қасына отырды да, маңдайына қатпар жинап, онымен саясат туралы әңгіме бастады. Князь Андрей және басқалары екеуін де қоршап алды.
"Le cabinet de Berlin ne peut pas exprimer un sentiment d" альянсы, - деп бастады Ипполит барлығына көзбен қарап, "sans exprimer... comme dans sa derieniere note... vous comprenez... vous comprenez... et puis" si sa Majeste l"Empereur ne deroge pas au principe de notre alliance... [Берлин кабинеті одақ туралы өз пікірін білдірмей... білдіре алмайды... соңғы жазбасындағыдай... түсінесіз... түсінесіз.. дегенмен, ұлы мәртебелі император біздің одақтың мәнін өзгертпесе...]
— Attendez, je n'ai pas fini..., - деді ол князь Андрейге оның қолын ұстап. Ет...» Ол кідірді. – On ne pourra pas imputer a la fin de non recevoir notre depeche du 28 қараша. Voila comment tout cela finira. [Күте тұрыңыз, мен аяқтаған жоқпын. Менің ойымша, араласпаудан гөрі, интервенция күштірек болады... Ал егер біздің 28 қарашадағы жөнелтілім қабылданбаса, істі бітті деп қарау мүмкін емес. Мұның бәрі қалай аяқталады?]
Ол Болконскийдің қолын босатып жіберді, бұл оның қазір толығымен аяқталғанын көрсетті.
«Демосфен, je te reconnais au caillou que tu as cache dans ta bouche d"or! [Демосфен, мен сені алтын еріндеріңе тығып жүрген тасқа қарап танимын!] - деді Билибин, шашының қалпағы басына жылжыған. рахат.
Барлығы күлді. Ипполит бәрінен де қатты күлді. Ол азап шекті, тұншығып жатты, бірақ оның үнемі қимылсыз жүзін созған жабайы күлкіге қарсы тұра алмады.
– Жарайды, мырзалар, – деді Билибин, – Болконский менің үйдегі және осында, Брунндағы қонағым, мен оны осы жердегі өмірдің барлық қуаныштарына қолымнан келгенше сыйлағым келеді. Егер біз Бруннда болсақ, оңай болар еді; бірақ бұл жерде, dans ce vilain trou morave [осы жағымсыз Моравия шұңқырында], бұл қиынырақ, мен бәріңізден көмек сұраймын. Il faut lui faire les honneurs de Brunn. [Біз оған Бруннды көрсетуіміз керек.] Сіз театрды басқарасыз, мен – қоғам, сіз, Ипполит, әрине – әйелдер.
– Біз оған Амелиді көрсетуіміз керек, ол сүйкімді! – деді біріміз саусақтарының ұшын сүйіп.
«Жалпы, бұл қанішер солдат, - деді Билибин, - адамгершілік көзқарастарға айналдыру керек».
«Мен сіздердің қонақжайлылықтарыңызды пайдалана алмаймын, мырзалар, енді менің кететін кезім болды», - деді Болконский сағатына қарап.
- Қайда?
- Императорға.
- ТУРАЛЫ! О! О!
- Ал, қош бол, Болконский! Қош бол, ханзада; «Кешкі асқа ертерек кел» деген дауыстар естілді. - Біз саған қамқор боламыз.
«Императормен сөйлескен кезде азық-түлік пен маршруттарды жеткізу тәртібін барынша мақтауға тырысыңыз», - деді Билибин Болконскийді алдыңғы залға шығарып салып.
«Мен мақтағым келеді, бірақ мен біле алмаймын», - деп жауап берді Болконский күліп.
– Жарайды, жалпы, мүмкіндігінше сөйлесіңіз. Оның құмарлығы – аудитория; бірақ оның өзі сөйлегенді ұнатпайды және қалай екенін де білмейді, сіз көресіз.

Микроәлем құрылымдары

Бұрын элементар бөлшектер атомның бөлігі болып табылатын бөлшектер деп аталды және олар одан да қарапайым компоненттерге, атап айтқанда электрондар мен ядроларға бөлінбейді.

Кейінірек ядролардың қарапайым бөлшектерден тұратыны анықталды - нуклондар(протондар мен нейтрондар), олар өз кезегінде басқа бөлшектерден тұрады. Сондықтан заттың ең ұсақ бөлшектері элементар бөлшектер деп санала бастады , атомдар мен олардың ядроларын қоспағанда .

Бүгінгі күні жүздеген элементар бөлшектер ашылды, бұл олардың жіктелуін талап етеді:

– өзара әрекеттесу түрі бойынша

- өмір сүру уақыты бойынша

– ең үлкен арқа

Элементар бөлшектер келесі топтарға бөлінеді:

Құрама және іргелі (құрылымсыз) бөлшектер

Құрама бөлшектер

Адрондар (ауыр)– іргелі әрекеттесулердің барлық түрлеріне қатысатын бөлшектер. Олар кварктардан тұрады және өз кезегінде келесілерге бөлінеді: мезондар– бүтін спині бар адрондар, яғни бозондар; бариондар– жарты бүтін спинді адрондар, яғни фермиондар. Оларға, атап айтқанда, атомның ядросын құрайтын бөлшектер - протон мен нейтрон, т.б. нуклондар.

Негізгі (құрылымсыз) бөлшектер

Лептондар (жарық)– фермиондар, олар 10 − 18 м ретті шкалаларға дейін нүктелік бөлшектер түрінде болады, олар күшті әрекеттесулерге қатыспайды. Электромагниттік әсерлесуге қатысу тек зарядталған лептондар (электрондар, мюондар, тау лептондар) үшін тәжірибе жүзінде байқалды және нейтринолар үшін байқалмады.

Кварктар– адрондарды құрайтын бөлшек зарядты бөлшектер. Олар бос күйінде байқалған жоқ.

Мөлшерлі бозондар– өзара әрекеттесулері алмасу арқылы жүзеге асатын бөлшектер:

– фотон – электромагниттік әсерлесуді жүзеге асыратын бөлшек;

– сегіз глюон – күшті әсерлесетін бөлшектер;

– үш аралық вектор бозондары В + , В− және З 0, әлсіз өзара әрекеттесуге шыдайтын;

– гравитон – гравитациялық әсерлесуді тасымалдайтын гипотетикалық бөлшек. Гравитациялық әсерлесудің әлсіздігіне байланысты әлі тәжірибе жүзінде дәлелденбегенімен гравитондардың болуы әбден ықтимал деп саналады; бірақ гравитон элементар бөлшектердің стандартты моделіне кірмейді.

Қазіргі түсініктерге сәйкес ішкі құрылымы және шекті өлшемдері жоқ іргелі бөлшектерге (немесе «шын» элементар бөлшектерге) мыналар жатады:

Кварктар мен лептондар

Негізгі әрекеттесулерді қамтамасыз ететін бөлшектер: гравитондар, фотондар, векторлық бозондар, глюондар.

Элементар бөлшектердің өмір сүру ұзақтығы бойынша жіктелуі:

- тұрақты: өмір сүру ұзақтығы өте ұзақ бөлшектер (шектерде ол шексіздікке ұмтылады). Оларға жатады электрондар , протондар , нейтрино . Нейтрондар ядролардың ішінде де тұрақты, бірақ олар ядродан тыс тұрақсыз.

- тұрақсыз (квазитұрақты): элементар бөлшектер — электромагниттік және әлсіз әрекеттесу нәтижесінде ыдырайтын және өмір сүру ұзақтығы 10–20 секундтан асатын бөлшектер. Мұндай бөлшектерге жатады бос нейтрон (яғни атомның ядросынан тыс нейтрон)

- резонанстар (тұрақсыз, қысқа мерзімді). Резонанстарға күшті әсерлесу нәтижесінде ыдырайтын элементар бөлшектер жатады. Олардың өмір сүру ұзақтығы 10-20 секундтан аз.

Бөлшектердің өзара әрекеттесуге қатысуы бойынша жіктелуі:

- лептондар : Бұларға нейтрондар жатады. Олардың барлығы ядроішілік әрекеттесулердің құйынына қатыспайды, яғни. күшті әсерлесуге ұшырамайды. Олар әлсіз әрекеттесуге қатысады, ал электр заряды барлар электромагниттік әсерлесуге де қатысады

- адрондар : атом ядросының ішінде болатын және күшті әсерлесуге қатысатын бөлшектер. Олардың ең танымалдары протон Және нейтрон .

Бүгін белгілі алты лептон :

Электронмен бір отбасында электронға ұқсас, бірақ массасы көп мюондар мен тау бөлшектері бар. Мюондар мен тау бөлшектері тұрақсыз және уақыт өте келе бірнеше басқа бөлшектерге, соның ішінде электронға ыдырайды.

Массасы нөлге тең (немесе нөлге жақын, ғалымдар бұл нүктені әлі шешкен жоқ) үш электрлік бейтарап бөлшек, деп аталады нейтрино . Үш нейтриноның әрқайсысы (электрондық нейтрино, мюон нейтрино, тау нейтрино) электронды отбасы бөлшектерінің үш түрінің бірімен жұптастырылған.

Ең танымал адрондар , протондар мен нейтринолардың жүздеген туыстары бар, олар көп мөлшерде туады және әртүрлі ядролық реакциялар процесінде бірден ыдырайды. Протонды қоспағанда, олардың барлығы тұрақсыз және олар ыдырайтын бөлшектердің құрамына қарай жіктелуі мүмкін:

Бөлшектердің ыдырауының соңғы өнімдерінің арасында протон болса, онда ол деп аталады барион

Егер ыдырау өнімдерінің арасында протон болмаса, онда бөлшек деп аталады мезон .

Әрбір жаңа адронның ашылуымен күрделене түскен субатомдық дүниенің хаотикалық бейнесі кварктар түсінігінің пайда болуымен жаңа суретке орын берді. Кварк моделі бойынша барлық адрондар (бірақ лептондар емес) одан да қарапайым бөлшектерден – кварктардан тұрады. Сонымен бариондар (атап айтқанда протон) үш кварктан тұрады және мезондар - кварк жұбынан - антикварк.

ЗАТТЫҢ ҚОЗҒАЛЫСЫН, ОНЫҢ ӨЗІН-ӨЗІ ДАМУ ҚАБІЛЕТІН, ҚАЗІРГІ ТАБИҒАТ ҒЫЛЫМЫНДАҒЫ МАТЕРИАЛДЫҚ ОБЪЕКТТЕРДІҢ БАЙЛАНЫСЫ МЕН ӨЗАРА ӘСЕРЛЕРІН ТҮСІНУ ТУРАЛЫ

Цюпка В.П.

Жоғары кәсіби білім беру федералды мемлекеттік автономды оқу орны «Белгород мемлекеттік ұлттық зерттеу университеті("БелМУ" Ұлттық зерттеу университеті)

1. Заттың қозғалысы

«Материяның ажырамас қасиеті – қозғалыс» 1, ол материяның өмір сүру формасы болып табылады және оның кез келген өзгерістерінде көрінеді. Материяның және оның атрибуттарының, соның ішінде қозғалыстың жаратылмайтындығы мен жойылмайтындығынан, материяның қозғалысы мәңгі өмір сүреді және оның көріністері түрінде шексіз әр түрлі болады.

Кез келген материалдық объектінің болуы оның қозғалысында, яғни онымен болатын кез келген өзгерісте көрінеді. Өзгеріс кезінде материалдық объектінің кейбір қасиеттері үнемі өзгеріп отырады. Белгілі бір уақыт мезетіндегі оның анықтығын, даралығын және ерекшелігін сипаттайтын материалдық объектінің барлық қасиеттерінің жиынтығы оның күйіне сәйкес келетіндіктен, материалдық объектінің қозғалысы оның күйлерінің өзгеруімен бірге жүреді. . Қасиеттердің өзгеруі бір материалдық объект екінші материалдық объектіге айналуы мүмкін. «Бірақ материалдық объект ешқашан қасиетке айнала алмайды» (мысалы, масса, энергия) және «материалдық затқа қасиет» 2, өйткені тек қозғалыстағы материя ғана өзгермелі субстанция бола алады. Жаратылыстану ғылымында материяның қозғалысын табиғи құбылыс (табиғи құбылыс) деп те атайды.

«Қозғалыссыз материя болмайтыны» 3 сияқты материясыз қозғалыс болмайтыны белгілі.

Заттың қозғалысын сандық түрде көрсетуге болады. Кез келген материалдық объект сияқты материяның қозғалысының әмбебап сандық өлшемі материяның және кез келген материалдық объектінің ішкі белсенділігін білдіретін энергия болып табылады. Демек, энергия қозғалыстағы материяның қасиеттерінің бірі болып табылады, ал энергия материядан тыс, одан бөлек бола алмайды. Энергияның массаға эквивалентті қатынасы бар. Демек, масса заттың мөлшерін ғана емес, оның белсенділік дәрежесін де сипаттай алады. Материяның қозғалысы мәңгілік өмір сүреді және оның көріністері түрінде шексіз алуан түрлі екендігіне қарағанда, материяның қозғалысын сандық түрде сипаттайтын энергияның да мәңгілік (жаратылмайтын және жойылмайтын) бар және формасы жағынан шексіз алуан түрлі екендігі сөзсіз шығады. оның көріністерінен. «Осылайша, энергия ешқашан жоғалмайды немесе қайта пайда болмайды, ол тек бір түрден екінші түрге ауысады» 1 қозғалыс түрлерінің өзгеруіне сәйкес.

Зат қозғалысының әртүрлі түрлері (формалары) байқалады. Оларды материалдық объектілердің қасиеттерінің өзгеруін және олардың бір-біріне әсер ету ерекшеліктерін ескере отырып жіктеуге болады.

Физикалық вакуумның қозғалысы (қалыпты күйдегі бос іргелі өрістер) оның тепе-теңдігінен әртүрлі бағытта үнемі аздап ауытқитынына дейін, «дірілдегендей». Осындай стихиялық аз энергиялық қозулар (ауытқулар, бұзылулар, тербелістер) нәтижесінде физикалық вакуумда бірден еритін виртуалды бөлшектер пайда болады. Бұл қозғалатын физикалық вакуумның ең төменгі (негізгі) энергетикалық күйі, оның энергиясы нөлге жақын. Бірақ физикалық вакуум белгілі бір жерде белгілі бір артық энергиямен сипатталатын қозған күйге айналуы мүмкін. Физикалық вакуумның осындай маңызды, жоғары энергиялық қозуларымен (ауытқулар, бұзылулар, тербелістер) виртуалды бөлшектер өздерінің сыртқы көрінісін аяқтай алады, содан кейін физикалық вакуумнан нақты іргелі бөлшектер шығады. әртүрлі түрлері, және, әдетте, жұппен (белгілері қарама-қарсы электр зарядтары бар бөлшек және антибөлшек түріндегі электр заряды бар, мысалы, электрон-позитрондық жұп түрінде).

Әртүрлі бос іргелі өрістердің жалғыз кванттық қозулары іргелі бөлшектер болып табылады.

Фермионның (спинордың) іргелі өрістері үш ұрпаққа (отбасыларға) бөлінген 24 фермионды (6 кварк және 6 антикварк, сонымен қатар 6 лептон және 6 антилептон) тудыруы мүмкін. Бірінші ұрпақта жоғары және төмен кварктар (және антикварктер), сондай-ақ лептондар, электрон және электронды нейтрино (және электрон антинейтриносы бар позитрон) кәдімгі материяны (және сирек ашылған антиматерияны) құрайды. Екінші ұрпақта сүйкімділік пен оғаш кварктардың (және антикварктардың), сондай-ақ лептондардың, мюонның және муондық нейтриноның (және мюон антинейтриносы бар антимуонның) массасы үлкенірек (үлкен гравитациялық заряд) массасы үлкенірек (үлкен гравитациялық заряд) болады. . Үшінші ұрпақта шынайы және сүйкімді кварктар (және антикварктер), сондай-ақ лептондар таон және таон нейтрино (және таон антинейтриносы бар антитаон) бар. Екінші және үшінші ұрпақтың фермиондары қарапайым заттардың түзілуіне қатыспайды, тұрақсыз және бірінші ұрпақтың фермиондарының түзілуімен ыдырайды.

Бозондық (габаритті) іргелі өрістер бозондардың 18 түрін тудыруы мүмкін: гравитациялық өріс – гравитондар, электромагниттік өріс – фотондар, әлсіз әрекеттесу өрісі – «виондардың» 3 түрі 1, глюондық өріс – глюондардың 8 түрі, Хиггс өрісі – Хиггтердің 5 түрі. бозондар.

Жеткілікті жоғары энергиялы (қозған) күйдегі физикалық вакуум шағын ғалам түрінде айтарлықтай энергиясы бар көптеген іргелі бөлшектерді генерациялауға қабілетті.

Микроәлем субстанциясы үшін қозғалыс төмендейді:

элементар бөлшектердің таралуына, соқтығысуына және бір-біріне айналуына;

протондар мен нейтрондардан атом ядроларының түзілуі, олардың қозғалысы, соқтығысуы және өзгеруі;

атом ядролары мен электрондардан атомдардың пайда болуы, олардың қозғалысы, соқтығысуы және өзгеруі, соның ішінде электрондардың бір атомдық орбитальдан екіншісіне секіруі және олардың атомдардан бөлінуі, қосымша электрондардың қосылуы;

атомдардан молекулалардың пайда болуы, олардың қозғалысы, соқтығысуы және өзгеруі, соның ішінде жаңа атомдардың қосылуы, атомдардың бөлінуі, кейбір атомдардың басқаларымен ауыстырылуы және молекуладағы атомдардың бір-біріне қатысты ретінің өзгеруі.

Макроәлемнің және мегаәлемнің субстанциясы үшін қозғалыс әртүрлі денелердің орын ауыстыруына, соқтығысуына, деформациясына, бұзылуына, бірігуіне, сондай-ақ олардың ең алуан түрлі өзгерістеріне түседі.

Егер материалдық объектінің қозғалысы (кванттық өріс немесе материалдық объект) тек оның өзгеруімен бірге жүрсе. физикалық қасиеттері, мысалы, квантталған өріс үшін жиілік немесе толқын ұзындығы, лездік жылдамдық, температура, материалдық объект үшін электр заряды, онда мұндай қозғалыс физикалық формаға жатады. Егер материалдық объектінің қозғалысы оның өзгеруімен бірге жүрсе химиялық қасиеттері, мысалы, ерігіштік, жанғыштық, қышқылдық, онда мұндай қозғалыс химиялық түрге жатқызылады. Егер қозғалыс мегаәлем объектілеріндегі (ғарыштық объектілер) өзгерістерге қатысты болса, онда мұндай қозғалыс астрономиялық түрге жатқызылады. Қозғалыс жердің терең қабықтарының (жердің ішкі бөлігі) объектілеріндегі өзгерістерге қатысты болса, онда мұндай қозғалыс геологиялық формаға жатқызылады. Қозғалыс жердің барлық беткі қабықшаларын біріктіретін географиялық қабық объектілеріндегі өзгерістерге қатысты болса, онда мұндай қозғалыс географиялық формаға жатқызылады. Тірі денелер мен олардың жүйелерінің әртүрлі тіршілік көріністері түріндегі қозғалысы биологиялық формаға жіктеледі. Адамдардың міндетті қатысуымен әлеуметтік маңызы бар қасиеттердің өзгеруімен жүретін материалдық объектілердің қозғалысы, мысалы, тау-кен өндіру темір кеніал шойын мен болат өндіру, қант қызылшасын өсіру және қант өндіру қозғалыстың қоғамдық детерминацияланған формаларына жатқызылады.

Кез келген материалдық объектінің қозғалысын әрқашан кез келген формаға жатқызуға болмайды. Ол күрделі және әртүрлі. Кванттық өрістен денелерге дейінгі материалдық объектілерге тән физикалық қозғалыстың өзі бірнеше формаларды қамтуы мүмкін. Мысалы, бильярд доптары түріндегі екі қатты дененің серпімді соқтығысуы (соқтығысуы) шарлардың бір-біріне және үстелге қатысты уақыт бойынша орналасуының өзгеруін және шарлардың айналуы мен үйкелісін қамтиды. үстелдің бетіндегі және ауадағы шарлар және әрбір шардың бөлшектерінің қозғалысы және серпімді соқтығыс кезінде шарлардың пішінінің іс жүзінде қайтымды өзгеруі және оның ішінара ішкі энергияға айналуымен кинетикалық энергияның алмасуы серпімді соқтығыс кезінде шарлар, және шарлар, ауа және үстел беті арасындағы жылудың берілуі және шарлардағы тұрақсыз изотоптар ядроларының ықтимал радиоактивті ыдырауы және шарлар арқылы нейтрино ғарыштық сәулелердің енуі, т.б.заттың дамуымен және химиялық, астрономиялық, геологиялық, географиялық, биологиялық және әлеуметтік анықталған материалдық объектілердің пайда болуымен қозғалыс формалары күрделене түседі және әртүрлі болады. Сонымен, химиялық қозғалыста қозғалыстың физикалық формаларын да, физикалық, химиялық түрлерге келтірілмейтін сапалық жаңа түрлерін де көруге болады. Астрономиялық, геологиялық, географиялық, биологиялық және әлеуметтік анықталған объектілердің қозғалысы кезінде қозғалыстың физикалық және химиялық нысандарын, сонымен қатар сапалық жаңа, физикалық және химиялық тұрғыдан төмендемейтін, сәйкесінше астрономиялық, геологиялық, географиялық, биологиялық немесе әлеуметтік нысандарды көруге болады. қозғалыс формаларын анықтайды. Сонымен бірге материя қозғалысының төменгі формалары күрделілік дәрежесі әртүрлі материалдық объектілерде ерекшеленбейді. Мысалы, элементар бөлшектердің, атом ядроларының және атомдардың физикалық қозғалысы астрономиялық, геологиялық, географиялық, биологиялық немесе әлеуметтік анықталған материалдық объектілер арасында ерекшеленбейді.

Қозғалыстың күрделі түрлерін зерттеуде екі шектен аулақ болу керек. Біріншіден, қозғалыстың күрделі түрін зерттеуді қарапайым қозғалыс түрлеріне келтіруге болмайды; Мысалы, биологиялық қозғалысты қозғалыстың биологиялық формаларының өзін елемей, қозғалыстың физикалық және химиялық формаларынан ғана шығаруға болмайды. Ал екіншіден, қарапайым түрлерін елемеу, қимылдың күрделі түрлерін ғана зерттеумен шектелуге болмайды. Мысалы, биологиялық қозғалысты зерттеу осы жағдайда пайда болатын қозғалыстың физикалық және химиялық формаларын зерттеуді жақсы толықтырады.

2. Заттың өздігінен даму қабілеті

Белгілі болғандай, материяның өздігінен дамуы, ал материя өздігінен дамуға қабілетті, қозғалыстағы материя формаларының өздігінен, бағытталған және қайтымсыз сатылы күрделенуімен сипатталады.

Материяның стихиялы түрде өздігінен дамуы дегеніміз қозғалыстағы материя формаларының бірте-бірте күрделену процесі өздігінен, табиғи түрде, ішкі, табиғи себептерге байланысты жаратушының, табиғаттан тыс немесе табиғаттан тыс күштердің қатысуынсыз жүреді.

Материяның өздігінен дамуының бағыты материяның қозғалу формаларының бұрын болған бір формадан кейінірек пайда болған екінші формаға біртіндеп күрделенуінің бір түрін білдіреді: қозғалатын материяның кез келген жаңа формасы үшін бұрынғысын табуға болады. қозғалатын материяның оның шығу тегін берген формасы және керісінше, қозғалатын материяның кез келген бұрынғы формасы үшін одан пайда болған қозғалатын материяның жаңа түрін табуға болады. Оның үстіне қозғалыстағы материяның бұрынғы формасы одан пайда болған қозғалатын материяның жаңа формасына дейін әрқашан болған, алдыңғы пішін одан пайда болған жаңа пішіннен әрқашан көне. Қозғалыстағы материяның өзіндік дамуын канализациялаудың арқасында оның формаларының кезең-кезеңімен күрделенуінің бірегей қатары пайда болады, ол қай бағытта, сондай-ақ қандай аралық (өтпелі) формалар арқылы сол немесе басқасының тарихи дамуын көрсетеді. қозғалатын зат формасы пайда болды.

Материяның өздігінен дамуының қайтымсыздығы қозғалатын материя формаларының бірте-бірте күрделену процесі қарама-қарсы бағытта, кері бағытта жүре алмайтындығын білдіреді: қозғалатын материяның жаңа формасы қозғалатын материяның бұрынғы формасын тудыруы мүмкін емес, ол одан пайда болды, бірақ ол жаңа формалар үшін бұрынғы формаға айналуы мүмкін. Ал егер кенеттен қозғалатын материяның кез келген жаңа формасы өзінен бұрынғы формалардың біріне өте ұқсас болып шықса, бұл қозғалыстағы материя қарама-қарсы бағытта өздігінен дами бастады дегенді білдірмейді: қозғалатын материяның бұрынғы формасы әлдеқайда ертерек пайда болған. , ал қозғалатын материяның жаңа формасы, тіпті және оған өте ұқсас, әлдеқайда кейінірек пайда болды және ұқсас болғанымен, қозғалатын материяның түбегейлі басқа түрі болып табылады.

3. Материалдық объектілердің байланысы және өзара әрекеті

Заттың өзіне тән қасиеттері оның қозғалысының себебі болып табылатын байланыс пен өзара әрекеттесу болып табылады. Байланыс пен өзара әрекеттестік материяның қозғалысының себебі болғандықтан, қозғалыс сияқты байланыс пен әрекеттесу де әмбебап, яғни табиғатына, шығу тегіне және күрделілігіне қарамастан барлық материалдық объектілерге тән. Материалдық дүниедегі барлық құбылыстар (шартты болу мағынасында) табиғи материалдық байланыстар мен өзара әрекеттесулермен, сондай-ақ байланыс пен өзара әрекеттесу заңдылықтарын көрсететін табиғаттың объективті заңдарымен анықталады. «Осы тұрғыдан алғанда, әлемде табиғаттан тыс және материяға мүлдем қарсы ештеңе жоқ». 1 Өзара әрекеттестік қозғалыс сияқты материяның болмыстың (болмысының) бір түрі.

Барлық материалдық объектілердің болуы өзара әрекеттесуде көрінеді. Кез келген материалдық объектінің өмір сүруі қандай да бір түрде басқа материалдық объектілерге қатысты, олармен әрекеттесу, олармен объективті байланыстар мен қатынастарда болуды білдіреді. Егер қандай да бір басқа материалдық объектілерге қатысты қандай да бір түрде көрінбейтін, олармен ешқандай байланыста болмайтын, олармен әрекеттеспейтін гипотетикалық материалды «объект осы басқа материалдық объектілер үшін де болмас еді. «Бірақ ол туралы біздің болжамымыз да ештеңеге негізделмейді, өйткені өзара әрекеттесу болмағандықтан бізде ол туралы нөлдік ақпарат болар еді». 2

Өзара әрекеттесу – энергия алмасу арқылы кейбір материалдық объектілердің басқаларына өзара әсер ету процесі. Материалдық объектілердің өзара әрекеттесуі тікелей, мысалы, екі қатты дененің соқтығысуы (соққысы) түрінде болуы мүмкін. Немесе бұл қашықтықта болуы мүмкін. Бұл жағдайда материалдық объектілердің өзара әрекеттесуі олармен байланысты бозондық (калибрлі) іргелі өрістермен қамтамасыз етіледі. Бір материалдық объектінің өзгеруі онымен байланысты сәйкес бозондық (калибрлі) іргелі өрістің қозуын (ауытқуын, ауытқуын, ауытқуын) тудырады және бұл қозу вакуумдегі жарық жылдамдығынан аспайтын шектеулі жылдамдығы бар толқын түрінде таралады. (300 мың км/ дерлік). Қашықтықтағы материалдық объектілердің өзара әрекеттесуі өзара әрекеттесу берілісінің кванттық-өріс механизміне сәйкес алмасу сипатына ие, өйткені тасымалдаушы бөлшектер өзара әрекеттесуді сәйкес бозондық (кабаритті) іргелі өрістің кванттары түрінде тасымалдайды. Әртүрлі бозондар өзара әрекеттестік тасымалдаушы бөлшектер ретінде сәйкес бозондық (калибрлі) іргелі өрістердің қозулары (ауытқулар, ауытқулар, тербелістер) болып табылады: материалдық объектпен сәулелену және жұту кезінде олар нақты, ал таралу кезінде виртуалды болады.

Кез келген жағдайда, материалдық заттардың өзара әрекеттесуі, тіпті қашықтықта болса да, қысқа мерзімді әрекет болып табылады, өйткені ол ешқандай саңылаусыз немесе бос орынсыз жүзеге асырылады.

Бөлшектің заттың антибөлшегімен әрекеттесуі олардың аннигиляциясымен, яғни сәйкес фермиондық (спинорлық) іргелі өріске айналуымен бірге жүреді. Бұл жағдайда олардың массасы (гравитациялық энергия) сәйкес фермиондық (спинорлық) іргелі өрістің энергиясына айналады.

Қозған (ауытқыған, мазасыздандыратын, «дірілдеген») физикалық вакуумның виртуалды бөлшектері нақты бөлшектермен өзара әрекеттесе алады, оларды орап алғандай, кванттық көбік деп аталатын түрінде сүйемелдейді. Мысалы, атом электрондарының физикалық вакуумның виртуалды бөлшектерімен әрекеттесуі нәтижесінде атомдардағы олардың энергетикалық деңгейлерінің белгілі бір ығысуы орын алып, электрондардың өзі шағын амплитудамен тербелмелі қозғалыстар жасайды.

Негізгі өзара әрекеттесулердің төрт түрі бар: гравитациялық, электромагниттік, әлсіз және күшті.

«Гравитациялық өзара әрекеттесу массасы бар материалдық объектілердің өзара тартылуында ... көрінеді» 1 тыныштықта, яғни материалдық объектілер кез келген үлкен қашықтықта. Көптеген іргелі бөлшектерді тудыратын қоздырылған физикалық вакуум тартылыс күшін көрсете алады деп болжанады. Гравитациялық әсерлесуді гравитациялық өрістің гравитондары жүзеге асырады. Гравитациялық өріс денелер мен бөлшектерді тыныштық массасымен байланыстырады. Гравитациялық толқындар (виртуалды гравитондар) түріндегі гравитациялық өрістің таралуы үшін орта қажет емес. Гравитациялық өзара әрекеттесу өзінің күші бойынша ең әлсіз, сондықтан микроәлемде бөлшектердің массаларының шамалы болуына байланысты оның көрінісі байқалады және, мысалы, денелердің Жерге және мегаәлемге құлауын тудырады; ол мегаәлемдегі денелердің орасан зор массасына байланысты жетекші рөл атқарады және ол, мысалы, Айдың және жердің жасанды серіктерінің айналуын қамтамасыз етеді; планеталардың, планетаоидтардың, кометалардың және басқа денелердің қалыптасуы мен қозғалысы күн жүйесіжәне оның тұтастығы; галактикалардағы жұлдыздардың қалыптасуы мен қозғалысы - өзара тартылыс күшімен және ортақ шығу тегімен байланысқан жүздеген миллиардқа дейінгі жұлдыздарды қоса алғанда, алып жұлдыздар жүйелері, сондай-ақ олардың тұтастығы; галактика кластерлерінің тұтастығы – гравитациялық күштермен байланысқан салыстырмалы түрде жақын орналасқан галактикалардың жүйелері; Метагалактиканың тұтастығы – Әлемнің зерттелетін бөлігі ретінде гравитациялық күштермен байланысқан галактикалардың барлық белгілі кластерлерінің жүйесі, бүкіл Әлемнің тұтастығы. Гравитациялық өзара әрекеттесу Әлемде шашыраңқы заттардың шоғырлануын және оның жаңа даму циклдеріне қосылуын анықтайды.

«Электромагниттік өзара әрекеттесу электр зарядтарынан туындайды және электромагниттік өрістің фотондары арқылы кез келген үлкен қашықтыққа беріледі» 1. Электромагниттік өріс электр зарядтары бар денелер мен бөлшектерді байланыстырады. Сонымен қатар, стационарлы электр зарядтары тек электромагниттік өрістің электрлік компоненті арқылы байланысады. электр өрісі, ал қозғалатын электр зарядтары электромагниттік өрістің электрлік те, магниттік те құрамдас бөліктері арқылы қосылады. Электромагниттік өрістің электромагниттік толқындар түріндегі таралуы үшін қосымша орта қажет емес, өйткені «өзгеретін магнит өрісі айнымалы электр өрісін тудырады, ол өз кезегінде айнымалы магнит өрісінің көзі болып табылады» 2. «Электромагниттік өзара әрекеттесу тартылыс (зарядтардың айырмашылығы) және тебілу (3 ұқсас зарядтар арасында) ретінде де көрінуі мүмкін. Электромагниттік әрекеттесу гравитациялық әсерлесуден әлдеқайда күшті. Ол микроәлемде де, макроәлемде де, мегаәлемде де көрінеді, бірақ макрокосмада жетекші рөл оған тиесілі. Электромагниттік әрекеттесу электрондардың ядролармен әрекеттесуін қамтамасыз етеді. Атомаралық және молекулааралық әсерлесу электромагниттік болып табылады, соның арқасында, мысалы, молекулалар бар және зат қозғалысының химиялық формасы жүзеге асырылады, денелер бар және олардың агрегаттық күйлері, серпімділік, үйкеліс, сұйықтықтың беттік керілу күйлері анықталады, көру функциялары. Осылайша, электромагниттік әрекеттесу атомдардың, молекулалардың және макроскопиялық денелердің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Тыныштық массасы бар элементар бөлшектер әлсіз әрекеттесуге қатысады; оны 4 габаритті өрістің «виондары» тасымалдайды. Әлсіз әрекеттесу өрістері әртүрлі элементар бөлшектерді тыныштық массасымен байланыстырады. Әлсіз әрекеттесу электромагниттік күштен әлдеқайда әлсіз, бірақ гравитациялық күштен күшті. Қысқа әрекетінің арқасында ол микроәлемде ғана көрінеді, мысалы, элементар бөлшектердің өздігінен ыдырауының көпшілігін тудырады (мысалы, бос нейтрон теріс зарядталған калибрлі бозонның қатысуымен протонға ыдырауы). , электрон және электронды антинейтрино, кейде бұл да фотонды тудырады), нейтринолардың заттың қалған бөлігімен әрекеттесуі.

Күшті өзара әрекеттесу адрондардың өзара тартылуында көрінеді, олардың құрамына кварк құрылымдары кіреді, мысалы, екі кварктық мезондар мен үш кварк нуклондары. Ол глюондық өрістердің глюондары арқылы беріледі. Глюон өрістері адрондарды байланыстырады. Бұл ең күшті өзара әрекеттесу, бірақ қысқа әрекетінің арқасында ол микроәлемде ғана көрінеді, мысалы, нуклондардағы кварктардың қосылуын, атом ядроларындағы нуклондардың қосылуын, олардың тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Күшті әрекеттесу электромагниттік әсерлесуден 1000 есе күшті және ядроға біріктірілген ұқсас зарядталған протондардың ұшып кетуіне мүмкіндік бермейді. Күшті әсерлесудің арқасында бірнеше ядролардың біріккен термоядролық реакциялары да мүмкін. Табиғи синтез реакторлары - бәрін жасайтын жұлдыздар. химиялық элементтерсутегінен ауыр. Ауыр мультинуклонды ядролар тұрақсыз және ыдырай бастайды, өйткені олардың өлшемдері күшті өзара әрекеттесу көрінетін қашықтықтан асып түседі.

«Нәтижесінде эксперименттік зерттеуэлементар бөлшектердің өзара әрекеттесулері ... протондардың жоғары соқтығыс энергиялары - шамамен 100 ГэВ - ... әлсіз және электромагниттік әсерлесулер айырмашылығы жоқ - оларды біртұтас электр әлсіз әрекеттесу ретінде қарастыруға болатыны анықталды». 1 «10 15 ГэВ энергияда олар күшті өзара әрекеттесу арқылы, ал» 2 «бөлшектердің өзара әрекеттесуінің одан да жоғары энергиялары (10 19 ГэВ-ке дейін) немесе өте жоғары деңгейде қосылады деп болжанады. жоғары температураМатерияда төрт іргелі өзара әрекеттесулердің барлығы бірдей күшпен сипатталады, яғни олар бір әрекеттесуді» 3 «аса күш» түрінде көрсетеді. Мүмкін мұндай жоғары энергия жағдайлары физикалық вакуумнан пайда болған Әлемнің дамуының басында болған шығар. Ғаламның одан әрі кеңеюі процесінде пайда болған материяның жылдам салқындауы жүреді, интегралдық өзара әрекеттесу алдымен электр әлсіз, гравитациялық және күшті, содан кейін электр әлсіз өзара әрекеттесу электромагниттік және әлсіз, яғни төрт принципті түрде әр түрлі болып бөлінді. өзара әрекеттесулер.

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ:

Карпенков, С.Х. Жаратылыстанудың негізгі ұғымдары [Мәтін]: оқу құралы. университеттерге арналған нұсқаулық / С.Х.Карпенков. – 2-ші басылым, қайта қаралған. және қосымша – М.: Академиялық жоба, 2002. – 368 б.

Ұғымдар қазіргі жаратылыстану[Мәтін]: оқулық. университеттер үшін / Ред. В.Н.Лавриненко, В.П.Ратникова. – 3-бас., қайта қаралған. және қосымша – М.: БІРЛІК-ДАНА, 2005. – 317 б.

Жаратылыстанудың философиялық мәселелері [Мәтін]: оқу құралы. магистранттар мен философия студенттеріне арналған оқу құралы. және табиғи фальс. un-tov / Ред. Мелюхина С.Т. – М.: Жоғары мектеп, 1985. – 400 б.

Цюпка, В.П. Әлемнің жаратылыстану-ғылыми суреті: қазіргі жаратылыстану концепциялары [Мәтін]: оқу құралы. жәрдемақы / В.П. Цюпка. – Белгород: ИПК НРУ «БелСУ», 2012. – 144 б.

Цюпка, В.П. Әлемнің қазіргі физикалық бейнесін құрайтын қазіргі физика концепциялары [Электрондық ресурс] // Ғылыми электронды мұрағат Ресей академиясыЖаратылыстану ғылымдары: сырттай. электрон. ғылыми конф. «Қазіргі жаратылыстану тұжырымдамалары немесе әлемнің табиғи-ғылыми суреті» URL мекенжайы: http://site/article/6315(жарияланған: 31.10.2011)

Яндекс. Сөздіктер. [Электрондық ресурс] URL: http://slovari.yandex.ru/

1Карпенков С.Х.Жаратылыстанудың негізгі ұғымдары. M. Академиялық жоба. 2002. 60-бет.

2Жаратылыстанудың философиялық мәселелері. М. Жоғары мектеп. 1985. 181-бет.

3Карпенков С.Х.Жаратылыстанудың негізгі ұғымдары... 60-б.

1Карпенков С.Х.Жаратылыстанудың негізгі ұғымдары... 79-б.

1Карпенков С.Х.

1Жаратылыстанудың философиялық мәселелері... 178-б.

2Сонда. 191-бет.

1Карпенков С.Х.Жаратылыстанудың негізгі ұғымдары... 67-б.

1Карпенков С.Х.Жаратылыстанудың негізгі ұғымдары... 68-б.

3Жаратылыстанудың философиялық мәселелері... 195-б.

4Карпенков С.Х.Жаратылыстанудың негізгі ұғымдары... 69-б.

1Карпенков С.Х.Жаратылыстанудың негізгі ұғымдары... 70-б.

2Қазіргі жаратылыстану концепциялары. М. БІРЛІК-ДАНА. 2005. 119-бет.

3Карпенков С.Х.Жаратылыстанудың негізгі ұғымдары... 71-б.

Цюпка В.П. ЗАТТЫҢ ҚОЗҒАЛЫСЫН, ОНЫҢ ӨЗІН-ӨЗІ ДАМУ ҚАБІЛЕТІН ТҮСІНУ ТУРАЛЫ, ҚАЗІРГІ ТАБИҒАТ ҒЫЛЫМЫНДАҒЫ МАТЕРИАЛДЫҚ НЫСҚАТТАРДЫҢ БАЙЛАНЫСЫ МЕН ӨЗАРА ӘСЕРЛЕРІ // Ғылыми электронды мұрағат.
URL: (қол жеткізу күні: 17.03.2020).

Лептондар күшті әсерлесуге қатыспайды. электрон. позитрон. мюон. нейтрино – жеңіл бейтарап бөлшек, ол тек әлсіз және гравитациялық әрекеттесу. нейтрино (# ағын). кварктар. әрекеттесу тасымалдаушылары: жарықтың фотон кванты...

«Негізгі зерттеулер» сұранысы осында қайта бағытталады; басқа мағыналарды да қараңыз. Фундаменталды ғылым – іргелі құбылыстарға (соның ішінде... ... Wikipedia) теориялық және эксперименттік ғылыми зерттеулерді болжайтын білім саласы.

«Элементар бөлшектер» сұранысы осында қайта бағытталады; басқа мағыналарды да қараңыз. Элементар бөлшек - құрамдас бөліктерге бөлінбейтін субядролық масштабтағы микрообъектілерге қатысты ұжымдық термин. ... ... Википедияда болуы керек

Элементар бөлшек - құрамдас бөліктерге бөлінбейтін (немесе әлі дәлелденбеген) субядролық масштабтағы микро объектілерге қатысты ұжымдық термин. Олардың құрылымы мен мінез-құлқын бөлшектер физикасы зерттейді. Тұжырымдама... ...Википедия

электрон- ▲ негізгі бөлшек, элементі, заряды электроны теріс зарядты элементар элементар бөлшек электр заряды. ↓ … Орыс тілінің идеографиялық сөздігі

Элементар бөлшек - құрамдас бөліктерге бөлінбейтін (немесе әлі дәлелденбеген) субядролық масштабтағы микро объектілерге қатысты ұжымдық термин. Олардың құрылымы мен мінез-құлқын бөлшектер физикасы зерттейді. Тұжырымдама... ...Википедия

Бұл терминнің басқа да мағыналары бар, Нейтрино (мағыналарын) қараңыз. электронды нейтрино мюон нейтрино тау нейтрино Таңбасы: νe νμ ντ Құрамы: элементар бөлшектер Отбасы: Фермиондар ... Wikipedia

Өзара әрекеттесу процестеріне электромагниттік өрістің (Электромагниттік өрісті қараңыз) қатысуымен сипатталатын іргелі өзара әрекеттесу түрі (гравитациялық, әлсіз және күшті). Электромагниттік өріс (кванттық физикада... ... Ұлы Совет энциклопедиясы

Ең түсініксіз философиялардың бірі. Мына мағыналардың біреуі (немесе кейбірі) берілетін ұғымдар: 1) айқындаушы белгілері кеңістігі, кеңістіктегі орналасуы, массасы, салмағы, қозғалысы, инерциясы, қарсылығы,... ... болып табылатын нәрсе. Философиялық энциклопедия

Кітаптар

• Гравитацияның кинетикалық теориясы және материяның біртұтас теориясының негіздері, В.Я. Табиғаттың барлық материалдық объектілері (материалдық та, өріс те) дискретті. Олар элементар жіп тәрізді бөлшектерден тұрады. Деформацияланбаған іргелі жол – өріс бөлшектері...

Микроәлемде болып жатқан құбылыстарды сипаттау кезінде физикалық шамалардың өлшем бірліктері физика заңдарының математикалық жазуы арқылы анықталатын негізгі және туынды болып бөлінеді.
Барлық физикалық құбылыстар кеңістікте және уақытта болатындықтан, негізгі өлшем бірліктері ең алдымен ұзындық пен уақыт бірліктері, содан кейін масса бірлігі ретінде алынады. Негізгі өлшем бірліктері: ұзындықтар л, уақыт t, массасы m - белгілі бір өлшемді алады. Туынды бірліктердің өлшемдері белгілі бір физикалық заңдылықтарды білдіретін формулалар арқылы анықталады.
Негізгі физикалық бірліктердің өлшемдері практикада қолдануға ыңғайлы етіп таңдалады.
SI жүйесінде келесі өлшемдер қабылданған: ұзындықтар [ л] = м (метр), уақыт [t] = с (секунд), масса [t] = кг (килограмм).
CGS жүйесінде негізгі өлшем бірліктері үшін келесі өлшемдер қабылданады: ұзындық [/] = см (сантиметр), уақыт [t] = с (секунд) және масса [t] = g (грамм). Микроәлемде болып жатқан құбылыстарды сипаттау үшін SI және CGS бірліктерін пайдалануға болады.
Микроәлемдегі құбылыстардағы ұзындық, уақыт және масса шамаларының ретін бағалап көрейік.
Жалпы қабылданғаннан басқа халықаралық жүйелер SI және CGS бірліктері әмбебап физикалық тұрақтыларға негізделген «бірліктердің табиғи жүйелерін» де пайдаланады. Бұл бірліктер жүйелері әсіресе өзекті және әртүрлі физикалық теорияларда қолданылады. Табиғи бірлік жүйесінде негізгі бірліктер ретінде іргелі тұрақтылар алынады: вакуумдегі жарық жылдамдығы − с, Планк тұрақтысы − ћ, гравитациялық тұрақтысы G N, Больцман тұрақтысы − k: Авогадро саны − N A және т.б. Табиғи жүйеде Планк бірліктері қабылданған c = ћ = G N = k = 1. Бұл бірліктер жүйесі космологияда кванттық және гравитациялық әсерлер бір уақытта маңызды болатын процестерді сипаттау үшін қолданылады (Қара тесіктер теориялары, ерте Ғаламның теориялары).
Табиғи бірлік жүйесінде ұзындықтың натурал бірлігі мәселесі шешіледі. Мұны М бөлшектің массасымен анықталатын Комптон толқын ұзындығы λ 0 деп санауға болады: λ 0 = ћ/Мс.
Ұзындығыобъектінің өлшемін сипаттайды. Сонымен, электрон үшін классикалық радиус r 0 = e 2 /m e c 2 = 2,81794·10 -13 см (e, m e - электронның заряды мен массасы). Электронның классикалық радиусы e заряды бар зарядталған шардың радиусының мағынасына ие (таралу сфералық симметриялы), бұл кезде шардың электростатикалық өрісінің энергиясы ε = γе 2 /r 0 қалған бөлігіне тең. электронның энергиясы m e c 2 (жарықтың Томпсон шашырауын қарастырғанда қолданылады).
Бор орбитасының радиусы да қолданылады. Ол қозбаған сутегі атомында электронның болуы ықтимал ядродан қашықтық ретінде анықталады.
a 0 = ћ 2 /m e e 2 (SGS жүйесінде) және a 0 = (α/4π)R = 0,529·10 -10 м (SI жүйесінде), α = 1/137.
Нуклон өлшемі r ≈ 10 -13 см (1 фемтометр). Атомдық жүйелерге тән өлшемдер 10 -8, ядролық жүйелер 10 -12 ÷ 10 -13 см.
Уақыткең ауқымда өзгереді және R арақашықтықтың объектінің v жылдамдығына қатынасы ретінде анықталады. Микрообъектілер үшін τ улан = R/v = 5·10 -12 см/10 9 см/с ~ 5·10 -22 с;
τ элементі h = 10 -13 см/3·10 10 см/с = 3·10 -24 с.
Көпшілікобъектілер 0-ден M-ге дейін өзгереді. Осылайша, электронның массасы m e ≈ 10 -27 г, протонның массасы
m р ≈ 10 -24 г (SGS жүйесі). Атомдық және ядролық физикада қолданылатын бір атомдық масса бірлігі, 1 аму. = М(С)/12 көміртегі атомының масса бірлігінде.
Микрообъектілердің негізгі сипаттамаларына электр заряды, сондай-ақ элементар бөлшекті анықтауға қажетті сипаттамалар жатады.
Электр заряды бөлшектер Q әдетте электрон зарядының өлшем бірліктерімен өлшенеді. Электрон заряды e = 1,6·10 -19 кулон. Бос күйдегі бөлшектер үшін Q/e = ±1,0, ал адрондардың құрамына кіретін кварктар үшін Q/e = ±2/3 және ±1/3.
Ядролардағы заряд ядродағы Z протондарының санымен анықталады. Протонның заряды абсолютті мәні бойынша электронның зарядына тең.
Элементар бөлшекті анықтау үшін мынаны білу керек:
I – изотоптық спин;
J – меншікті бұрыштық импульс – спин;
P – кеңістіктік паритет;
С – заряд паритеті;
G − G-паритет.
Бұл ақпарат I G (J PC) формуласы түрінде жазылған.
Айналдыру− бөлшектің маңызды сипаттамаларының бірі, ол үшін іргелі Планк тұрақтысы h немесе ћ = h/2π = 1,0544·10 -27 [erg-s] пайдаланылады. Бозондарда ћ бірлікте бүтін спин бар: (0,1, 2,...)ћ, фермиондарда жартылай бүтін спин (1/2, 3/2,.. .)ћ. Суперсимметриялық бөлшектер класында фермиондар мен бозондардың спиндік мәндері кері өзгереді.

Күріш. 4 суреттейді физикалық мағынасырадиусы r = 1 см шеңберде v = 1 см/с жылдамдықпен қозғалатын массасы m = 1 г бөлшектің бұрыштық импульсінің классикалық концепциясына ұқсас J spin Классикалық физикада бұрыштық импульс J = mvr = L (L − орбиталық момент). Кванттық механикада шеңбер бойымен қозғалатын объектінің бірдей параметрлері үшін J = = 10 27 ћ = 1 эрг·с, мұндағы ћ = 1,05·10 -27 эрг·с.
Элементар бөлшектің спинінің оның импульсінің бағытына проекциясы спираль деп аталады. Ерікті спині бар массасы жоқ бөлшектің спиралділігі тек екі мәнді қабылдайды: бөлшек импульсінің бағыты бойынша немесе оған қарсы. Фотон үшін спиральдың мүмкін мәндері ±1-ге тең, массасы жоқ нейтрино үшін спираль ±1/2-ге тең.
Атом ядросының спиндік бұрыштық импульсі кванттық жүйені құрайтын элементар бөлшектердің спиндерінің векторлық қосындысы және осы бөлшектердің жүйе ішіндегі қозғалысына байланысты орбиталық бұрыштық моменттері ретінде анықталады. Орбиталық импульс ||, және спиндік импульс || дискретті мағынаға ие болады. Орбиталық импульс || = ћ[ л(л+1)] 1/2 , мұндағы л− орбиталық кванттық сан (0, 1,2,... мәндерін қабылдай алады), меншікті бұрыштық импульс || = ћ 1/2 мұндағы s – спиндік кванттық сан (нөлдік, бүтін немесе жартылай бүтін J мәндерін қабылдай алады, жалпы бұрыштық импульс + = қосындысына тең.
Туынды бірліктерге мыналар жатады: бөлшектердің энергиясы, жылдамдық, релятивистік бөлшектердің орнын ауыстыру жылдамдығы, магниттік момент және т.б.
Энергиятыныштықтағы бөлшек: E = mc 2 ; қозғалатын бөлшек: E = m 2 c 4 + p 2 c 2.
Релятивистік емес бөлшектер үшін: E = mc 2 + p 2 /2m; релятивистік бөлшектер үшін, массасы m = 0: E = орт.
Энергия бірліктері - эВ, кеВ, МэВ, ГэВ, ТеВ, ... 1 ГэВ = 10 9 эВ, 1 ТэВ = 10 12 эВ,
1 эВ = 1,6·10 -12 эрг.
Бөлшектердің жылдамдығы β = v/c, мұндағы c = 3·10 10 см/с – жарық жылдамдығы. Бөлшектердің жылдамдығы мұны анықтайды ең маңызды қасиетбөлшектің Лоренц коэффициенті ретінде γ = 1/(1-β 2) 1/2 = E/mc 2. Әрқашан γ > 1- Релятивистік емес бөлшектер үшін 1< γ < 2, а для релятивистских частиц γ > 2.
Жоғары энергиялы физикада бөлшектің жылдамдығы β 1-ге жақын және релятивистік бөлшектер үшін оны анықтау қиын. Сондықтан жылдамдықтың орнына y жылдамдығы қолданылады, ол жылдамдықпен y = (1/2)ln[(1+β)/(1-β)] = (1/2)ln[(E) қатынасы бойынша байланысты. +p)/(E-p) ]. Жылдамдық 0 мен ∞ аралығында өзгереді.

Бөлшектердің жылдамдығы мен жылдамдығы арасындағы функционалдық байланыс суретте көрсетілген. 5. β → 1, E → p кезіндегі релятивистік бөлшектер үшін, онда жылдамдықтың орнына бөлшектердің кету бұрышы θ, η = (1/2)ln tan(θ/2) анықталатын η псевдожылдамдығын қолдануға болады. . Жылдамдықтан айырмашылығы, жылдамдық қосымша шама болып табылады, яғни. y 2 = y 0 + y 1 кез келген санақ жүйесі үшін және кез келген релятивистік және релятивистік емес бөлшектер үшін.
Магниттік момент μ = Iπr 2 /c, мұндағы ток I = ev/2πr электр зарядының айналуынан пайда болады. Сонымен, кез келген зарядталған бөлшектің магниттік моменті болады. Электронның магниттік моментін қарастырғанда Бор магнетоны қолданылады
μ B = eћ/2m e c = 0,5788·10 -14 МэВ/Г, электронның магниттік моменті = g·μ B ·. g коэффициенті гиромагниттік қатынас деп аталады. Электрон үшін g = /μ B · = 2, өйткені J = ћ/2, = μ B электрон нүкте тәрізді құрылымсыз бөлшек болған жағдайда. Гиромагниттік қатынас g бөлшектің құрылымы туралы ақпаратты қамтиды. Шамасы (g − 2) лептондардан басқа бөлшектердің құрылымын зерттеуге бағытталған эксперименттерде өлшенеді. Лептондар үшін бұл мән жоғары электромагниттік түзетулердің рөлін көрсетеді (бұдан әрі 7.1 тарауды қараңыз).
Ядролық физикада ядролық магнетоны μ i = eћ/2m p c пайдаланылады, мұндағы m p – протонның массасы.

2.1.1. Heaviside жүйесі және оның GHS жүйесімен байланысы

Хевсайд жүйесінде жарық жылдамдығы c және Планк тұрақтысы ћ бірлікке тең деп қабылданады, яғни. с = ћ = 1. Негізгі өлшем бірліктері энергия бірліктері − MeV немесе MeV -1, ал GHS жүйесінде негізгі өлшем бірліктері [g, см, s] болып табылады. Сонда мына қатынастарды қолданып: E = mc 2 = m = MeV, л= ћ/mc = MeV -1 , t = ћ/mc 2 = MeV -1 , Heaviside жүйесі мен SGS жүйесі арасындағы байланысты мына түрде аламыз:

• м(г) = м(МеВ) 2 10 -27,
• л(см) = л(МеВ -1) 2 10 -11 ,
• t (s) = t (MeV -1) b.b 10 -22.

Heaviside жүйесі жоғары энергиялы физикада микроәлемде болып жатқан құбылыстарды сипаттау үшін қолданылады және релятивистік және кванттық механикада шешуші мәнге ие табиғи c және ћ константаларын қолдануға негізделген.
Электрон мен протон үшін CGS жүйесіндегі сәйкес шамалардың сандық мәндері кестеде келтірілген. 3 және оны бір жүйеден екінші жүйеге ауыстыру үшін пайдалануға болады.

Кесте 3. Электрон мен протон үшін CGS жүйесіндегі шамалардың сандық мәндері

2.1.2. Планк (табиғи) бірліктері

Гравитациялық әсерлерді қарастырған кезде энергияны, массаны, ұзындықты және уақытты өлшеу үшін Планк шкаласы енгізіледі. Егер заттың гравитациялық энергиясы оның толық энергиясына тең болса, яғни.

Бұл
ұзындығы = 1,6·10 -33 см,
массасы = 2,2·10 -5 г = 1,2·10 19 ГэВ,
уақыт = 5,4·10 -44 с,
Қайда = 6,67·10 -8 см 2 ·г -1 ·с -2 .

Гравитациялық әсерлер объектінің гравитациялық энергиясы оның жалпы энергиясымен салыстырылатын кезде маңызды болады.

2.2. Элементар бөлшектердің классификациясы

«Элементар бөлшек» ұғымы микроскопиялық деңгейде материяның құрылымының дискретті сипатын белгілеумен қалыптасты.

Атомдар → ядролар → нуклондар → партондар (кварктер мен глюондар)

Қазіргі физикада «элементар бөлшектер» термині ұсақ бөлшектердің үлкен тобын атау үшін қолданылады. байқалдызаттардың бөлшектері. Бөлшектердің бұл тобы өте кең: р протондар, n нейтрондар, π- және К-мезондар, гиперондар, сүйкімді бөлшектер (J/ψ...) және көптеген резонанстар (жалпы
~ 350 бөлшектер). Бұл бөлшектер «адрондар» деп аталады.
Анықталғандай, бұл бөлшектер элементар емес, құрамдас бөліктері шын мәнінде элементар немесе олар осылай аталып кеткен композициялық жүйелерді білдіреді ». іргелі " бөлшектер - партондар, протонның құрылымын зерттеу барысында ашылған. Партондардың қасиеттерін зерттеу оларды анықтауға мүмкіндік берді кварктарЖәне глюондар, Гелл-Манн және Цвейг бақыланатын элементар бөлшектерді жіктеу кезінде назарға енгізді. Кварктар спині J = 1/2 болатын фермиондар болып шықты. Оларға бөлшек электр зарядтары және барион саны B = 1/3 тағайындалды, өйткені B = 1 барион үш кварктан тұрады. Сонымен қатар, кейбір бариондардың қасиеттерін түсіндіру үшін жаңа кванттық сан — түсті енгізу қажет болды. Әрбір кварк 1, 2, 3 индекстерімен немесе қызыл (R), жасыл (G) және көк (B) сөздерімен белгіленген үш түсті күйге ие. Түс бақыланатын адрондарда ешқандай түрде көрінбейді және тек олардың ішінде жұмыс істейді.
Бүгінгі күні кварктардың 6 дәмі (түрі) ашылды.
Кестеде 4 бір түсті күй үшін кварктардың қасиеттерін көрсетеді.

Кесте 4. Кварктардың қасиеттері

Хош иіс	Масса, МэВ/с 2	I	I 3	Q q /e	с	бірге	б	т
сен жоғары	330; (5)	1/2	1/2	2/3	0	0	0	0
d төмен	340; (7)	1/2	-1/2	-1/3	0	0	0	0
оғаш	450; (150)	0	0	-1/3	-1	0	0	0
сүйкімділікпен	1500	0	0	2/3	0	1	0	0
б сұлулық	5000	0	0	-1/3	0	0	-1	0
t шындық	174000	0	0	2/3	0	0	0	1

Кварктың әрбір дәмі үшін оның массасы (құрамындағы кварктардың массалары мен ток кварктарының массалары жақшада берілген), изотоптық спин I және изотоптық спиннің 3-проекциясы I 3 , кварк заряды Q q / көрсетіледі. e және кванттық сандар s, c, b, t. Осы кванттық сандармен қатар Y = B + s + c + b+ t кванттық сандық гиперзаряд жиі қолданылады. Изотоптық спиннің проекциясы I 3 , электр заряды Q және гиперзаряд Y арасында байланыс бар: Q = I 3 + (1/2)Y.
Әрбір кварктың 3 түсі болғандықтан, 18 кварк қарастырылуы керек. Кварктардың құрылымы жоқ.
Сонымен қатар, элементар бөлшектердің ішінде бөлшектердің « лептондар"Олар да іргелі бөлшектер, яғни құрылымы жоқ. Олардың алтауы бар: үш зарядталған e, μ, τ және үш бейтарап ν e, ν μ, ν τ. Лептондар тек электромагниттік және әлсіз әрекеттесулерге қатысады. Лептондар мен жартылай бүтін спині J = (n+1/2)ћ, n = 0, 1,... лептондар мен кварктардың арасында таңғажайып симметрия байқалады: алты лептон және алты кварк.
Кестеде 5-суретте іргелі фермиондардың қасиеттері көрсетілген: электр заряды Q i электрон зарядының бірлігінде және бөлшек массасы m. Лептондар мен кварктар үш ұрпаққа (I, II және III) біріктірілген. Әрбір генерация үшін әрбір кварк үшін 3 түсті зарядты ескере отырып, электр зарядтарының қосындысы ∑Q i = 0. Әрбір фермионда сәйкес антифермион болады.
Кестеде көрсетілген бөлшектердің сипаттамаларына қосымша, маңызды рөллептондар үшін лептон сандары ойнайды: электрон L e , e - және ν e үшін +1-ге тең, муондық L μ , μ - және ν μ үшін +1-ге тең және таондық L τ , τ - және үшін +1-ге тең. ν τ , олар арнайы реакцияларға қатысатын лептондардың дәміне сәйкес келеді және сақталған мөлшерлер болып табылады. Лептондар үшін барион саны B = 0.

Кесте 5. Негізгі фермиондардың қасиеттері

Біздің айналамыздағы зат массасы нөлге тең емес бірінші ұрпақ фермиондарынан тұрады. Екінші және үшінші ұрпақ бөлшектерінің әсері ерте Әлемде көрінді. Іргелі бөлшектердің ішінде іргелі габаритті бозондар ерекше рөл атқарады, олардың ішкі кванттық саны спинінің J = nћ, n = 0, 1, ... болады. Калибрлі бозондар іргелі өзара әрекеттесулердің төрт түріне жауап береді: күшті ( глюон g), электромагниттік (фотон γ) , әлсіз (бозондар W ± , Z 0), гравитациялық (гравитон G). Олар сонымен қатар құрылымсыз, іргелі бөлшектер.
Кестеде 6 габариттік теориялардағы өріс кванттары болып табылатын іргелі бозондардың қасиеттерін көрсетеді.

Кесте 6. Негізгі бозондардың қасиеттері

Аты	Зарядтау	Салмағы	Айналдыру	Өзара әрекеттесулер
Гравитон, Г	0	0	2	Гравитациялық
Фотон, γ	0	< 3·10 -27 эВ	1	Электромагниттік
Зарядталған вектор бозондары, Вт ±	±1	80,419 ГэВ/с 2	1	Әлсіз
Бейтарап вектор бозоны, Z 0	0	91,188 ГэВ/с 2	1	Әлсіз
Глюондар, g 1 , ... , g 8	0	0	0	Күшті
Хиггс, H 0, H ±	0	> 100 ГэВ/с 2	0

Ашық калибрлі бозондардың γ, W ±, Z 0, g 1,..., g 8 қасиеттерінен басқа кестеде осы уақытқа дейін ашылмаған бозондардың қасиеттері көрсетілген: гравитон G және Хиггс бозондары H 0, H. ±.
Енді ең көп қарастырайық үлкен топКүшті әрекеттесетін элементар бөлшектер – адрондар, олардың құрылымын түсіндіру үшін кварктар ұғымы енгізілді.
Адрондар мезондар мен бариондарға бөлінеді. Мезондар кварк пен антикварктан (q) құрастырылған. Бариондар үш кварктан (q 1 q 2 q 3) тұрады.
Кестеде 7 негізгі адрондардың қасиеттерінің тізімін береді. (Толық кестелер үшін The European Physical Journal C, Rev. of Particle Phys., т.15, №1 - 4, 2000 қараңыз.)

Кесте 7. Адрондардың қасиеттері

	Аты	Масса, МэВ/с 2	Өмір бойы, с	Ыдырау режимдері	Кварк құрамы
	Пион π ± 1 - (0 -+) π 0	139.567 134.965	2,6·10 -8 0,83·10 -16	π ± → μ ± + ν π 0 → γ + γ	(u), (d) (u − d)/√2
	η-мезон η 0 0 + (0 -+)	548.8	Г=1,18±0,11 кВ	η 0 → γ + γ; 3π 0 →π + + π -0 + π --	c 1 (u + d) + c 2 (s)
				(u), (s) (d) (d)
	D ± D0	1869.3 1864.5	10,69·10 -13 4,28·10 -13	D ± → e ± + X D 0 → e + + X -	(c), (d) (c)
	F ± =	1969.3	4,36·10 -13	→ ρ 0 + π ±	(c, s)
	B ± B 0	5277.6 5279.4	13,1·10 -13 13,1·10 -13	B ± → + π ± B 0 →+ π -0 +	(u), (b) (d), (b)
б	Протон б Нейтрон n	938.3 939.5	> 10 33 жас 898 ±16	n → р + e - +	uud удд
	Λ		2,63·10 -10	Λ→p + π -	uds
	Σ + Σ 0 Σ -	1189.4 1192 1197	0,8·10 -10 5,8·10 -20 1,48·10 -10	Σ + →p + π 0 Σ 0 → Λ+ γ Σ - →n + π -	uus uds dds
	Ξ 0 Ξ -	1314.9 1321	2,9·10 -10 1,64·10 -10	Ξ 0 → Λ+ π 0 Ξ - → Λ + π -	uss dss
	Ω -	1672	0,8·10 -10	Ω - → Λ+ K -	ссс
	Σ с		Σ с →+ π →Ξ - π + π + →л - л	ucs USc dsc udb

Адрондардың кварк құрылымы бөлшектердің осы үлкен тобында біртүрлі емес кварктардан (u, d) тұратын бейтаныс адрондарды, оғаш кварктардан тұратын оғаш адрондарды, құрамында с- кварк, b-кваркпен әдемі адрондар (төменгі адрондар).
Кестеде адрондардың аз ғана бөлігінің қасиеттері берілген: мезондар мен бариондар. Олардың массасы, өмір сүру ұзақтығы, негізгі ыдырау режимдері және кварк құрамы көрсетілген. Мезондар үшін барион саны B = O және лептон саны L = 0. Бариондар үшін барион саны B = 1, лептон саны L = 0. Мезондар бозондар (бүтін спин), бариондар фермиондар (жартылай бүтін спин). ).
Адрондардың қасиеттерін әрі қарай қарастыру оларды кванттық сандары бірдей (барион саны, спин, ішкі паритет, оғаштық) және массалары ұқсас, бірақ электр зарядтары әртүрлі бөлшектерден тұратын изотоптық мультиплеттерге біріктіруге мүмкіндік береді. Әрбір изотоптық мультиплет 2I + 1-ге тең мультиплетке кіретін бөлшектердің жалпы санын анықтайтын изотоптық I спинімен сипатталады. Изоспин 0, 1/2, 1, 3/2, 2, мәндерін қабылдай алады. .., яғни. изотоптық синглеттердің, дублеттердің, үштіктердің, квартеттердің және т.б. болуы мүмкін. Сонымен, протон мен нейтрон изотоптық дублетті құрайды, π + -, π - -, π 0 -мезондар изотоптық триплет ретінде қарастырылады.
Микроәлемдегі күрделірек объектілер – атом ядролары. Атом ядросы Z протоннан және N нейтроннан тұрады. Z + N = A қосындысы - берілген изотоптағы нуклондар саны. Көбінесе кестелер барлық изотоптар бойынша орташа мәнді береді, содан кейін ол бөлшек болады. Көрсетілген мәндер шектерде болатын ядролар белгілі: 1< А < 289, 1 < Z < 116.
Жоғарыда аталған бөлшектер Стандартты модель шеңберінде қарастырылады. Стандартты үлгіден басқа іргелі бөлшектердің тағы бір тобы – суперсимметриялық бөлшектер (SUSY) болуы мүмкін деп болжанады. Олар фермиондар мен бозондар арасындағы симметрияны қамтамасыз етуі керек. Кестеде 8 осы симметрияның күтілетін қасиеттерін көрсетеді.

2.3. Өзара әрекеттесу мәселесіне далалық көзқарас

2.3.1 Негізгі өзара әрекеттесулердің қасиеттері

Элементар бөлшектердің соқтығысуы кезінде пайда болатын физикалық құбылыстардың үлкен әртүрлілігі өзара әрекеттесулердің тек төрт түрімен анықталады: электромагниттік, әлсіз, күшті және гравитациялық. Кванттық теорияда өзара әрекеттесу әрекеттестіктің берілген түрімен байланысты нақты кванттардың (бозондардың) алмасуы тұрғысынан сипатталады.
Бөлшектердің өзара әрекеттесуін көрнекі түрде көрсету үшін американдық физик Р.Фейнман өз атын алған диаграммаларды қолдануды ұсынды. Фейнман диаграммалары екі бөлшек соқтығысқан кездегі кез келген әрекеттесу процесін сипаттайды. Процесске қатысатын әрбір бөлшек Фейнман диаграммасында сызықпен бейнеленген. Жолдың бос сол немесе оң жақ шеті бөлшектің сәйкесінше бастапқы немесе соңғы күйде екенін көрсетеді. Диаграммалардағы ішкі сызықтар (яғни бос ұштары жоқ сызықтар) виртуалды бөлшектер деп аталатындарға сәйкес келеді. Бұл өзара әрекеттесу процесінде пайда болатын және сіңірілетін бөлшектер. Олар нақты бөлшектерден айырмашылығы тіркелмейді. Диаграммадағы бөлшектердің әрекеттесуі түйіндермен (немесе шыңдармен) берілген. Әсерлесу түрі α қосылыс тұрақтысымен сипатталады, оны былай жазуға болады: α = g 2 /ћc, мұндағы g – әрекеттесу көзінің заряды және бөлшектер арасында әрекет ететін күштің негізгі сандық сипаттамасы. Электромагниттік әрекеттесуде α e = e 2 /ћc = 1/137.

6-сурет. Фейнман диаграммасы.

Фейнман диаграммасы түріндегі a + b →с + d процесі (6-сурет) келесідей көрінеді: R - α = g 2 /ћc әрекеттесу константасымен анықталатын әрекеттесу кезінде a және b бөлшектері арасында алмасатын виртуалды бөлшек, қашықтықта әрекеттесу күшін сипаттайтын , өзара әрекеттесу радиусына тең.
Виртуалды бөлшектің массасы M x болуы мүмкін және бұл бөлшек алмасу кезінде 4-импульс t = -q 2 = Q 2 тасымалданады.
Кестеде 9-суретте өзара әрекеттесудің әртүрлі түрлерінің сипаттамалары көрсетілген.

Электромагниттік әсерлесулер . Барлық зарядталған бөлшектер мен фотондар бағынатын электромагниттік әсерлесулер барынша толық және дәйекті түрде зерттелген. Өзара әрекеттесу тасымалдаушысы фотон болып табылады. Электромагниттік күштер үшін өзара әрекеттесу константасы сан жағынан жұқа құрылым константасына тең α e = e 2 /ћc = 1/137.
Қарапайым электромагниттік процестерге мысал ретінде фотоэффект, Комптон эффектісі, электрон-позитрондық жұптардың пайда болуы, ал зарядталған бөлшектер үшін - иондану шашырауы және бремсстрахлунг жатады. Бұл өзара әрекеттесу теориясы – кванттық электродинамика – ең дәл физикалық теория.

Әлсіз өзара әрекеттесу. Алғаш рет атом ядроларының бета-ыдырауы кезінде әлсіз әрекеттесулер байқалды. Ал, белгілі болғандай, бұл ыдыраулар ядродағы протонның нейтронға айналуымен байланысты және керісінше:
p → n + e + + ν e, n → p + e - + e. Кері реакциялар да мүмкін: электронды e - + p → n + ν e немесе антинейтрино e + p → e + + n басып алу. Әлсіз әрекеттесуді Энрико Ферми 1934 жылы Ферми константасымен анықталған төрт фермионды жанасу әрекеті тұрғысынан сипаттаған.
G F = 1,4·10 -49 эрг·см 3 .
Өте жоғары энергияларда Ферми контактілі әрекеттесуінің орнына әлсіз әрекеттесу алмасу әрекеттесу ретінде сипатталады, онда әлсіз заряд g w (электр зарядына ұқсас) берілген квант алмасып, фермиондар арасында әрекет етеді. Мұндай кванттар алғаш рет 1983 жылы SppS коллайдерінде (CERN) Карл Руббиа бастаған топпен ашылды. Бұл зарядталған бозондар - W ± және бейтарап бозондар - Z 0, олардың массалары сәйкесінше тең: m W± = 80 ГэВ/с 2 және m Z = 90 ГэВ/с 2. Бұл жағдайда әрекеттесу тұрақтысы α W Ферми тұрақтысы арқылы өрнектеледі:

Кесте 9. Өзара әрекеттесудің негізгі түрлері және олардың сипаттамалары