Om forståelsen av materiens bevegelse, dens evne til selvutvikling, samt sammenhengen og samspillet mellom materielle objekter i moderne naturvitenskap. Fundamentale partikler Hvordan "ikke"-partikkelen fungerer

Om forståelsen av materiens bevegelse, dens evne til selvutvikling, samt sammenhengen og samspillet mellom materielle objekter i moderne naturvitenskap. Fundamentale partikler Hvordan "ikke"-partikkelen fungerer

02.02.2022 etnovitenskap

Leptoner deltar ikke i det sterke samspillet. elektron. positron. muon. nøytrino er en lett nøytral partikkel som deltar kun i svake og gravitasjonsinteraksjon. nøytrino (# fluks). kvarker. bærere av interaksjoner: fotonkvante av lys ...

Forespørselen "Grunnleggende forskning" omdirigerer hit; se også andre betydninger. Fundamental science er et kunnskapsfelt som innebærer teoretisk og eksperimentell vitenskapelig forskning på grunnleggende fenomener (inkludert... ... Wikipedia

Forespørselen "Elementære partikler" omdirigeres hit; se også andre betydninger. Elementærpartikkel er et samlebegrep som refererer til mikroobjekter på en subnukleær skala som ikke kan brytes ned til deres komponentdeler. Burde ha i... ... Wikipedia

Elementærpartikkel er en samlebetegnelse som refererer til mikroobjekter på en subnukleær skala som ikke kan (eller ennå ikke har blitt bevist å være) splittet opp i sine komponentdeler. Deres struktur og oppførsel studeres av partikkelfysikk. Konsept... ...Wikipedia

elektron- ▲ fundamental partikkel som har, element, ladning elektron negativt ladet elementær partikkel med elementær elektrisk ladning. ↓ … Ideografisk ordbok for det russiske språket

Dette begrepet har andre betydninger, se Neutrino (betydninger). elektronnøytrino myonnøytrino tau nøytrino Symbol: νe νμ ντ Sammensetning: Elementærpartikkel Familie: Fermioner ... Wikipedia

En type fundamentale interaksjoner (sammen med gravitasjonsmessige, svake og sterke), som kjennetegnes ved at et elektromagnetisk felt (Se Elektromagnetisk felt) deltar i interaksjonsprosesser. Elektromagnetisk felt (i kvantefysikk ... ... Stor sovjetisk leksikon

En av de mest tvetydige filosofiene. begreper som en (eller noen) av følgende betydninger er gitt: 1) noe hvis definerende egenskaper er utvidelse, plassering i rommet, masse, vekt, bevegelse, treghet, motstand,... ... Filosofisk leksikon

Bøker

Kinetisk teori om tyngdekraften og grunnlaget for en enhetlig teori om materie, V. Ya. Alle materielle gjenstander i naturen (både materiell og felt) er diskrete. De består av elementære strengformede partikler. En udeformert fundamental streng er en feltpartikkel...

Interessant artikkel

Nylig klarte fysikere som observerte et annet eksperiment som fant sted ved Large Hadron Collider, endelig å finne spor av Higgs-bosonet, eller, som mange journalister kaller det, «gudspartikkelen». Dette betyr at konstruksjonen av kollideren var fullstendig berettiget - den ble tross alt laget nettopp for å fange denne unnvikende bosonen.

Fysikere som jobber ved Large Hadron Collider ved hjelp av CMS-detektoren har for første gang oppdaget fødselen av to Z-bosoner - en av typene hendelser som kan være bevis på eksistensen av en "tung" versjon av Higgs-bosonet. For å være presis, 10. oktober oppdaget CMS-detektoren utseendet til fire myoner for første gang. Foreløpige rekonstruksjonsresultater gjorde det mulig for forskere å tolke denne hendelsen som en kandidat for produksjon av to nøytral gauge Z-bosoner.

Jeg tror nå vi bør avvike litt og snakke om hva disse myonene, bosonene og andre elementærpartiklene er. I følge standardmodellen for kvantemekanikk består hele verden av forskjellige elementærpartikler, som, når de er i kontakt med hverandre, genererer alle kjente typer masse og energi.

All materie består for eksempel av 12 fundamentale fermionpartikler: 6 leptoner, som elektronet, myonet, tauleptonet, og tre typer nøytrinoer og 6 kvarker (u, d, s, c, b, t), som kan kombineres tre generasjoner fermioner. Fermioner er partikler som kan være i fri tilstand, men kvarker er det ikke de er en del av andre partikler, for eksempel kjente protoner og nøytroner.
Dessuten deltar hver av partiklene i en bestemt type interaksjon, som, som vi husker, det bare er fire: elektromagnetisk, svak (samspillet mellom partikler under β-forfallet til atomkjernen), sterk (det ser ut til å holde atomkjernen sammen) og gravitasjon. Sistnevnte, hvis resultat for eksempel er gravitasjon, vurderes ikke av standardmodellen, siden gravitonen (partikkelen som gir den) ennå ikke er funnet.

Med andre typer er alt enklere - fysikere kjenner partiklene som deltar i dem ved synet. For eksempel deltar kvarker i sterke, svake og elektromagnetiske interaksjoner; ladede leptoner (elektron, myon, tau-lepton) - i svake og elektromagnetiske; nøytrinoer - kun i svake interaksjoner.

Men i tillegg til disse "masse"-partiklene, er det også såkalte virtuelle partikler, hvorav noen (for eksempel et foton) ikke har noen masse i det hele tatt. For å være ærlig er virtuelle partikler mer et matematisk fenomen enn en fysisk virkelighet, siden ingen noen gang har "sett" dem før. Imidlertid kan fysikere i forskjellige eksperimenter legge merke til spor av deres eksistens, siden den dessverre er veldig kortvarig.

Hva er disse interessante partiklene? De fødes bare i øyeblikket av en eller annen interaksjon (fra de som er beskrevet ovenfor), hvoretter de enten forfaller eller blir absorbert av en av de grunnleggende partiklene. Det antas at de så å si "overfører" interaksjonen, det vil si ved å kontakte grunnleggende partikler, endrer de egenskapene deres, på grunn av hvilken interaksjonen faktisk oppstår.

Så, for eksempel, i elektromagnetiske interaksjoner, som er best studert, absorberer og sender elektroner konstant ut virtuelle masseløse partikler fotoner, som et resultat av at egenskapene til elektronene i seg selv endres noe og de blir i stand til slike bragder som for eksempel rettet bevegelse (dvs. elektrisk strøm), eller et "hopp" til et annet energinivå (som skjer under fotosyntese i planter). Virtuelle partikler fungerer også i andre typer interaksjoner.

I tillegg til fotonet kjenner moderne fysikk også to typer virtuelle partikler, kalt bosoner og gluoner. Bosoner er spesielt interessante for oss nå - det antas at i alle interaksjoner utveksler fundamentale partikler dem konstant og dermed påvirker hverandre. Selve bosonene regnes som masseløse partikler, selv om noen eksperimenter viser at dette ikke er helt sant – W- og Z-bosoner kan tilegne seg masse i kort tid.

En av de mest mystiske bosonene er den samme Higgs-bosonen, for å oppdage spor som faktisk Large Hadron Collider ble bygget av. Denne mystiske partikkelen antas å være en av de mest tallrike og viktigste bosonene i universet.

Tilbake på 1960-tallet foreslo den engelske professoren Peter Higgs en hypotese der all materie i universet ble skapt ved samspillet mellom ulike partikler med et eller annet grunnleggende grunnleggende prinsipp (som følge av Big Bang), som senere ble oppkalt etter ham. Han foreslo at universet er gjennomsyret av et usynlig felt, som passerer gjennom hvilket noen elementærpartikler er "overgrodd" med noen bosoner, og dermed tilegner seg masse, mens andre, for eksempel fotoner, forblir uhindret av vekt.

Forskere vurderer nå to muligheter - eksistensen av "lette" og "tunge" varianter. En "lett" Higgs med en masse på 135 til 200 gigaelektronvolt bør forfalle til par av W-bosoner, og hvis bosonmassen er 200 gigaelektronvolt eller mer, deretter til par av Z-bosoner, som igjen genererer par med elektroner eller myoner .

Det viser seg at den mystiske Higgs-bosonen så å si er "skaperen" av alt i universet. Kanskje det er grunnen til at nobelprisvinneren Leon Lederman en gang kalte det en «gudepartikkel». Men i media ble denne uttalelsen noe forvrengt, og den begynte å høres ut som «en partikkel av Gud» eller «en guddommelig partikkel».

Hvordan kan man få spor av tilstedeværelsen av en "gudepartikkel"? Det antas at Higgs-bosonet kan dannes under kollisjoner av protoner med nøytrinoer i akseleratorringen til kollideren. I dette tilfellet, som vi husker, må det umiddelbart forfalle til en rekke andre partikler (spesielt Z-bosoner), som kan registreres.

Riktignok kan ikke detektorer selv oppdage Z-bosoner på grunn av den ekstremt korte levetiden til disse elementære partiklene (ca. 3×10-25 sekunder), men de kan "fange" myoner som Z-bosoner blir til.

La meg minne deg på at en myon er en ustabil elementær partikkel med negativ elektrisk ladning og spin ½. Det finnes ikke i vanlige atomer før dette, det ble bare funnet i kosmiske stråler, som har hastigheter nær lysets hastighet. Levetiden til en myon er veldig kort - den eksisterer i bare 2,2 mikrosekunder, og forfaller deretter til et elektron, en elektronantinøytrino og en myonnøytrino.

Muoner kan produseres kunstig ved å kollidere et proton og et nøytrino i høye hastigheter. Imidlertid var det lenge ikke mulig å oppnå slike hastigheter. Dette var bare mulig under byggingen av Large Hadron Collider.

Og til slutt ble de første resultatene oppnådd. Under eksperimentet, som fant sted 10. oktober i år, som et resultat av kollisjonen av et proton med et nøytrino, ble det registrert fødsel av fire myoner. Dette beviser at utseendet til to nøytrale Z-bosoner fant sted (de vises alltid under slike hendelser). Dette betyr at eksistensen av Higgs-bosonet ikke er en myte, men en realitet.

Forskere bemerker imidlertid at denne hendelsen i seg selv ikke nødvendigvis indikerer fødselen av Higgs-bosonet, siden andre hendelser kan føre til utseendet til fire myoner. Dette er imidlertid den første av denne typen hendelser som til slutt kan produsere en Higgs-partikkel. For å snakke med tillit om eksistensen av Higgs-bosonen i et bestemt masseområde, er det nødvendig å samle et betydelig antall lignende hendelser og analysere hvordan massene til de resulterende partiklene er fordelt.

Uansett hva du sier, er det første skrittet mot å bevise eksistensen av en "gudepartikkel" allerede tatt. Kanskje vil ytterligere eksperimenter kunne gi enda mer informasjon om det mystiske Higgs-bosonet. Hvis forskere endelig kan "fange" det, vil de være i stand til å gjenskape forholdene som eksisterte for 13 milliarder år siden etter Big Bang, det vil si de som universet vårt ble født under.

Z 0 0 1 91,2 Svak interaksjon Gluon 0 1 0 Sterk interaksjon Higgs boson 0 0 ≈125,09±0,24 Inert masse

		Kvark/antikvark symbol	Masse (MeV)	Navn/smak på kvark/antikvark	Kvark/antikvark symbol	Masse (MeV)
Generasjon	Quarks med ladning (+2/3)			Quarks med ladning (−1/3)
1	u-kvark (opp-kvark) / anti-u-kvark	`texvc` ikke funnet; Se matematikk/README for oppsetthjelp.): u / \, \overline(u)	fra 1,5 til 3	d-kvark (ned-kvark) / anti-d-kvark	Kan ikke analysere uttrykk (kjørbar fil `texvc` ikke funnet; Se matematikk/README for oppsetthjelp.): d / \, \overline(d)	4,79±0,07
2	c-kvark (sjarm-kvark) / anti-c-kvark	Kan ikke analysere uttrykk (kjørbar fil `texvc` ikke funnet; Se matematikk/README for oppsetthjelp.): c / \, \overline(c)	1250 ± 90	s-kvark (merkelig kvark) / anti-s-kvark	Kan ikke analysere uttrykk (kjørbar fil `texvc` ikke funnet; Se matematikk/README for oppsetthjelp.): s / \, \overline(r)	95 ± 25
3	t-kvark (toppkvark) / anti-t-kvark	Kan ikke analysere uttrykk (kjørbar fil `texvc` ikke funnet; Se matematikk/README for oppsetthjelp.): t / \, \overline(t)	174 200 ± 3300	b-kvark (bunnkvark) / anti-b-kvark	Kan ikke analysere uttrykk (kjørbar fil `texvc` ikke funnet; Se matematikk/README for oppsetthjelp.): b / \, \overline(b)	4200 ± 70

se også

Skriv en anmeldelse om artikkelen "Fundamental partikkel"

Notater

Linker

S. A. Slavatinsky// Moscow Institute of Physics and Technology (Dolgoprudny, Moskva-regionen)
Slavatinsky S.A.
// SOZH, 2001, nr. 2, s. 62–68 arkiv http://web.archive.org/web/20060116134302/http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
//nuclphys.sinp.msu.ru
// second-physics.ru
//physics.ru
//physics.ru
//physics.ru

// nature.web.ru

Den mest kjente formelen fra generell relativitet er loven om bevaring av energimasse Dette er et utkast til artikkel om fysikk.

Du kan hjelpe prosjektet ved å legge til det.

Se denne malen
Fundamental

partikler
Fundamental

Sammensatte
Tilkoblinger
grunnleggende og/eller

komposittpartikler

Regelmessig

Uvanlig
Jeg orket ikke lenger...
– Og hvordan vet du hvor vi skal?! – Jeg rystet fjærene mine som en frossen spurv og mumlet fornærmet.
"Det er skrevet over hele ansiktet ditt," smilte bestemoren.
Selvfølgelig var det ikke skrevet i ansiktet mitt, men jeg ville gitt mye for å finne ut hvordan hun alltid visste alt så trygt når det kom til meg?
Noen minutter senere trampet vi allerede sammen mot skogen, og snakket entusiastisk om de mest mangfoldige og utrolige historiene, som hun naturligvis visste mye mer enn meg, og dette var en av grunnene til at jeg elsket å gå med henne så mye .
Det var bare oss to, og det var ingen grunn til å være redd for at noen skulle overhøre og noen kanskje ikke likte det vi snakket om. Bestemor godtok veldig lett alle mine rariteter og var aldri redd for noe; og noen ganger, hvis hun så at jeg var fullstendig "tapt" i noe, ga hun meg råd om å hjelpe meg å komme meg ut av den eller den uønskede situasjonen, men oftest observerte hun bare hvordan jeg reagerte på livets vanskeligheter, som allerede var blitt permanente , uten til slutt kom over på min "piggede" vei. I I det siste
Det begynte å virke for meg som at bestemoren min bare ventet på at noe nytt skulle komme over, for å se om jeg hadde modnet minst en hæl, eller om jeg fortsatt "simret" i min "lykkelige barndom", og ikke ønsket å gå ut av den korte barneskjorten min. Men selv for hennes "grusomme" oppførsel, elsket jeg henne veldig høyt og prøvde å utnytte hvert passende øyeblikk for å tilbringe tid med henne så ofte som mulig.
Skogen møtte oss med det innbydende suset av gylne høstløv. Været var fantastisk, og man kunne håpe at min nye venn, ved "flaks", også ville være der.
Jeg plukket en liten bukett med noen beskjedne høstblomster som fortsatt sto igjen, og noen minutter senere var vi allerede ved siden av kirkegården, ved porten til hvis... på samme sted satt den samme søte, lille, gamle damen...
Kjeven min falt bokstavelig talt av en slik overraskelse, og i det øyeblikket så jeg tilsynelatende ganske dum ut, fordi den gamle kvinnen, ler muntert, kom bort til oss og klappet meg kjærlig på kinnet.
– Vel, du går, kjære, Stella har allerede ventet på deg. Og vi blir sittende her en stund...
Jeg hadde ikke engang tid til å spørre hvordan jeg skulle komme meg til den samme Stella, når alt forsvant igjen et sted, og jeg befant meg i den allerede kjente verdenen av Stellas ville fantasi, glitrende og glitrende med alle regnbuens farger, og , uten å ha tid til å se meg bedre rundt, hørte jeg umiddelbart en entusiastisk stemme:
– Å, så godt det er at du kom! Og jeg ventet og ventet!..
Jenta fløy opp til meg som en virvelvind og stakk en liten rød "drage" rett inn i armene mine... Jeg rygget overrasket tilbake, men lo umiddelbart muntert, for det var verdens morsomste og morsomste skapning!..
Den «lille dragen», hvis du kan kalle ham det, bultede opp på den sarte rosa magen og hveste truende på meg, i håp om å skremme meg på denne måten. Men da han så at ingen kom til å bli redde her, la han seg rolig ned på fanget mitt og begynte å snorke fredelig, og viste hvor god han er og hvor høyt han burde elskes...
Jeg spurte Stella hva den het og hvor lenge siden hun opprettet den.
- Å, jeg har ikke engang funnet ut hva jeg skal kalle deg ennå! Og han dukket opp akkurat nå! Liker du ham virkelig? – kvitret jenta muntert, og jeg kjente at hun var glad for å se meg igjen.
- Dette er for deg! – sa hun plutselig. - Han vil bo hos deg.
Den lille dragen strakte morsomt ut sin piggete snute, og bestemte seg tydeligvis for å se om jeg hadde noe interessant... Og plutselig slikket meg rett på nesen! Stella hylte av glede og var tydelig veldig fornøyd med kreasjonen hennes.
"Vel, ok," sa jeg enig, "mens jeg er her, kan han være med meg."
"Skal du ikke ta ham med deg?" – Stella ble overrasket.
Og så skjønte jeg at hun tilsynelatende ikke vet i det hele tatt at vi er "forskjellige" og at vi ikke lenger lever i samme verden. Mest sannsynlig fortalte bestemoren, for å synes synd på henne, ikke jenta hele sannheten, og hun trodde oppriktig at dette var akkurat den samme verdenen som hun hadde levd i før, med den eneste forskjellen at nå kunne hun skaper fortsatt sin egen verden...
Jeg visste med sikkerhet at jeg ikke ville være den som skulle fortelle denne lille tillitsfulle jenta hvordan livet hennes egentlig var i dag. Hun var fornøyd og glad i denne "hennes" fantastiske virkeligheten, og jeg sverget mentalt til meg selv at jeg aldri og aldri ville bli den som ville ødelegge denne eventyrverdenen hennes. Jeg kunne bare ikke forstå hvordan bestemoren min forklarte den plutselige forsvinningen av hele familien hennes og generelt alt hun bodde i nå?
"Du skjønner," sa jeg med en liten nøling og smilte, "der jeg bor, er drager ikke veldig populære ...
– Så ingen vil se ham! – kvitret den lille jenta muntert.
En vekt hadde bokstavelig talt blitt løftet fra skuldrene mine!.. Jeg hatet å ligge eller prøve å komme meg ut, og spesielt foran et så rent lite menneske som Stella var. Det viste seg at hun forsto alt perfekt og på en eller annen måte klarte å kombinere skapergleden og tristheten over å miste familien.
– Og jeg har endelig funnet en venn her! – erklærte den lille jenta seirende.

±1 1 80,4 Svak interaksjon Z 0 0 1 91,2 Svak interaksjon Gluon 0 1 0 Sterk interaksjon Higgs boson 0 0 ≈125,09±0,24 Inert masse

		Kvark/antikvark symbol	Masse (MeV)	Navn/smak på kvark/antikvark	Kvark/antikvark symbol	Masse (MeV)
Generasjon	Quarks med ladning (+2/3)			Quarks med ladning (−1/3)
1	u-kvark (opp-kvark) / anti-u-kvark	$u / \, \overline(u)$	fra 1,5 til 3	d-kvark (ned-kvark) / anti-d-kvark	$d / \, \overline(d)$	4,79±0,07
2	c-kvark (sjarm-kvark) / anti-c-kvark	$c / \, \overline(c)$	1250 ± 90	s-kvark (merkelig kvark) / anti-s-kvark	$s / \, \overline(r)$	95 ± 25
3	t-kvark (toppkvark) / anti-t-kvark	$t / \, \overline(t)$	174 200 ± 3300	b-kvark (bunnkvark) / anti-b-kvark	$b / \, \overline(b)$	4200 ± 70

se også

Skriv en anmeldelse om artikkelen "Fundamental partikkel"

Notater

Linker

S. A. Slavatinsky// Moscow Institute of Physics and Technology (Dolgoprudny, Moskva-regionen)
Slavatinsky S.A.
// SOZH, 2001, nr. 2, s. 62–68 arkiv http://web.archive.org/web/20060116134302/http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
//nuclphys.sinp.msu.ru
// second-physics.ru
//physics.ru
//physics.ru
//physics.ru

Se denne malen
Fundamental

partikler
Fundamental

Sammensatte
Tilkoblinger
grunnleggende og/eller

komposittpartikler

Regelmessig

// SOZH, 2001, nr. 2, s. 62–68 archive web.archive.org/web/20060116134302/journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
Annen
klassifiseringer

partikler

Utdrag som karakteriserer den grunnleggende partikkelen
Herrene som besøkte Bilibin, sekulære, unge, rike og blide mennesker, dannet en egen krets både i Wien og her, som Bilibin, som var leder for denne kretsen, kalte vår, les nftres. Denne kretsen, som nesten utelukkende besto av diplomater, hadde tilsynelatende sine egne interesser, som ikke hadde noe med krig og politikk å gjøre, høysamfunnets interesser, forholdet til noen kvinner og den geistlige siden av tjenesten. Disse herrene tok tilsynelatende villig prins Andrei inn i sin krets som en av sine egne (en ære de gjorde til få). Av høflighet, og som samtaleemne, ble han stilt flere spørsmål om hæren og slaget, og samtalen smuldret igjen opp i inkonsekvente, muntre vitser og sladder.
"Men det er spesielt bra," sa en og fortalte at en meddiplomat mislyktes, "det som er spesielt bra er at kansleren direkte fortalte ham at hans utnevnelse til London var en forfremmelse, og at han burde se på det på den måten." Ser du figuren hans samtidig?...
"Men hva som er verre, mine herrer, jeg gir dere Kuragin: mannen er i ulykke, og denne Don Juan, denne forferdelige mannen, utnytter det!"
Prins Hippolyte lå i en Voltaire-stol med bena i kryss over armen. Han lo.
«Parlez moi de ca, [Kom igjen, kom igjen,]» sa han.
- Å, Don Juan! Å slange! – stemmer ble hørt.
"Du vet ikke, Bolkonsky," vendte Bilibin seg til prins Andrei, "at alle grusomhetene til den franske hæren (jeg sa nesten den russiske hæren) er ingenting sammenlignet med hva denne mannen gjorde mellom kvinner."
«La femme est la compagne de l"homme, [En kvinne er en manns venn],» sa prins Hippolyte og begynte å se gjennom lorgnetten på de hevede bena hans.
Bilibin og folket vårt brøt ut i latter og så inn i øynene til Ippolit. Prins Andrei så at denne Ippolit, som han (måtte innrømme) nesten var sjalu på sin kone, var en narr i dette samfunnet.
«Nei, jeg må unne deg Kuragin,» sa Bilibin stille til Bolkonsky. – Han er sjarmerende når han snakker om politikk, du må se denne betydningen.
Han satte seg ved siden av Hippolytus og samlet folder på pannen og begynte en samtale med ham om politikk. Prins Andrei og andre omringet begge.
"Le cabinet de Berlin ne peut pas exprimer un sentiment d" alliance," begynte Hippolyte og så på alle betydelig, "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-alliansen... [Berlin-kabinettet kan ikke uttrykke sin mening om alliansen uten å uttrykke... som i sin siste note... du forstår... du forstår.. . men hvis Hans Majestet Keiseren ikke endrer essensen av vår allianse...]
«Attendez, je n"ai pas fini...," sa han til prins Andrei og tok tak i hånden hans. "Jeg antar at det er que l"intervention sera plus forte que la non intervention." Et...» Han stoppet. – On ne pourra pas imputer a la fin de non recevoir notre depeche du 28 novembre. Voila kommentar tout cela finira. [Vent, jeg er ikke ferdig. Jeg tror at intervensjon vil være sterkere enn ikke-intervensjon. Og... Det er umulig å vurdere saken over hvis utsendelsen vår av 28. november ikke blir akseptert. Hvordan vil alt dette ende?]
Og han slapp Bolkonskys hånd, og indikerte at han nå var helt ferdig.
"Demosthenes, je te reconnais au caillou que tu as cache dans ta bouche d"or! [Demosthenes, jeg kjenner deg igjen på rullesteinen som du gjemmer i dine gylne lepper!] - sa Bilibin, hvis hårlokk beveget seg på hodet hans med glede.
Alle lo. Hippolytus lo høyest av alle. Han led tilsynelatende, ble kvalt, men kunne ikke motstå den ville latteren som strakte det alltid ubevegelige ansiktet hans.
«Vel, mine herrer,» sa Bilibin, «Bolkonskij er min gjest i huset og her i Brunn, og jeg vil unne ham, så mye jeg kan, med alle livets gleder her.» Hvis vi var i Brunn, ville det vært enkelt; men her, dans ce vilain trou morave [i dette ekle moraviske hullet], er det vanskeligere, og jeg ber dere alle om hjelp. Il faut lui faire les honneurs de Brunn. [Vi må vise ham Brunn.] Du overtar teatret, jeg – samfunnet, du, Hippolytus, selvfølgelig – kvinner.
– Vi må vise ham Amelie, hun er nydelig! - sa en av våre og kysset fingertuppene.
"Generelt bør denne blodtørstige soldaten," sa Bilibin, "omvendes til mer humane synspunkter."
«Jeg kommer neppe til å dra nytte av deres gjestfrihet, mine herrer, og nå er det på tide for meg å dra,» sa Bolkonsky og så på klokken.
- Hvor?
- Til keiseren.
- OM! O! O!
- Vel, farvel, Bolkonsky! Farvel, prins; «Kom til middag tidligere,» ble stemmer hørt. - Vi tar vare på deg.
"Prøv å prise rekkefølgen i leveringen av proviant og ruter så mye som mulig når du snakker med keiseren," sa Bilibin og eskorterte Bolkonsky til fronthallen.
"Og jeg vil gjerne rose, men jeg kan ikke, så mye jeg vet," svarte Bolkonsky smilende.
– Vel, generelt, snakk så mye som mulig. Hans lidenskap er publikum; men han selv liker ikke å snakke og vet ikke hvordan, som du vil se.

Måleenheter for fysiske mengder når man beskriver fenomener som forekommer i mikroverdenen, er delt inn i grunnleggende og derivater, som bestemmes gjennom den matematiske notasjonen av fysikkens lover.
På grunn av det faktum at alle fysiske fenomener oppstår i rom og tid, blir de grunnleggende enhetene først og fremst tatt for å være enhetene for lengde og tid, etterfulgt av enheten for masse. Grunnenheter: lengder l, tid t, masse m - motta en viss dimensjon. Dimensjonene til avledede enheter bestemmes av formler som uttrykker visse fysiske lover.
Dimensjonene til de fysiske hovedenhetene er valgt slik at de er praktiske å bruke i praksis.
Følgende dimensjoner er akseptert i SI-systemet: lengder [ l] = m (meter), tid [t] = s (sekund), masse [t] = kg (kilogram).
I CGS-systemet aksepteres følgende dimensjoner for basisenheter: lengde [/] = cm (centimeter), tid [t] = s (sekund) og masse [t] = g (gram). For å beskrive fenomener som oppstår i mikrokosmos, kan både SI- og CGS-enheter brukes.
La oss anslå størrelsesordenene for lengde, tid og masse i fenomenene i mikroverdenen.
I tillegg til det allment aksepterte internasjonale systemer SI- og CGS-enheter bruker også "naturlige systemer av enheter" basert på universelle fysiske konstanter. Disse systemene av enheter er spesielt relevante og brukes i ulike fysiske teorier. I det naturlige enhetssystemet tas fundamentale konstanter som de grunnleggende enhetene: lysets hastighet i vakuum − с, Plancks konstant − ћ, gravitasjonskonstanten G N, Boltzmanns konstant − k: Avogadros tall − N A, osv. I det naturlige systemet av Planck-enheter er det akseptert c = ћ = G N = k = 1. Dette enhetssystemet brukes i kosmologi for å beskrive prosesser der kvante- og gravitasjonseffekter er signifikante samtidig (teorier om svarte hull, teorier om det tidlige universet).
I det naturlige enhetssystemet er problemet med den naturlige lengdeenheten løst. Dette kan betraktes som Compton-bølgelengden λ 0, som bestemmes av massen til partikkelen M: λ 0 = ћ/Мс.
Lengde karakteriserer størrelsen på objektet. Så for et elektron er den klassiske radiusen r 0 = e 2 /m e c 2 = 2,81794·10 -13 cm (e, m e - ladning og massen til elektronet). Den klassiske radiusen til et elektron har betydningen av radien til en ladet ball med ladning e (fordelingen er sfærisk symmetrisk), hvor energien til det elektrostatiske feltet til ballen ε = γе 2 /r 0 er lik resten energien til elektronet m e c 2 (brukes når man vurderer Thompson-spredning av lys).
Radiusen til Bohr-banen brukes også. Det er definert som avstanden fra kjernen der et elektron er mest sannsynlig å bli funnet i et ueksitert hydrogenatom
a 0 = ћ 2 /m e e 2 (i SGS-systemet) og a 0 = (α/4π)R = 0,529·10 -10 m (i SI-systemet), α = 1/137.
Nukleonstørrelse r ≈ 10 -13 cm (1 femtometer). De karakteristiske dimensjonene til atomsystemer er 10 -8, kjernesystemer er 10 -12 ÷ 10 -13 cm.
Tid varierer over et bredt område og er definert som forholdet mellom avstanden R og hastigheten til objektet v. For mikroobjekter τ gift = R/v = 5·10 -12 cm/10 9 cm/s ~ 5·10 -22 s;
τ element h = 10 -13 cm/3·10 10 cm/s = 3·10 -24 s.
Masser objekter endres fra 0 til M. Dermed er massen til et elektron m e ≈ 10 -27 g, massen til et proton
m р ≈ 10-24 g (SGS-system). En atommasseenhet brukt i atom- og kjernefysikk, 1 amu. = M(C)/12 i enheter av karbonatommasse.
De grunnleggende egenskapene til mikroobjekter inkluderer elektrisk ladning, så vel som egenskapene som er nødvendige for å identifisere en elementær partikkel.
Elektrisk ladning partikler Q måles vanligvis i enheter av elektronladning. Elektronladning e = 1,6·10 -19 coulombs. For partikler i fri tilstand, Q/e = ±1,0, og for kvarker som er en del av hadroner, Q/e = ±2/3 og ±1/3.
I kjerner bestemmes ladning av antall protoner Z som finnes i kjernen. Ladningen til et proton er lik i absolutt verdi som ladningen til et elektron.
For å identifisere en elementær partikkel må du vite:
I – isotopisk spinn;
J – indre vinkelmoment – spinn;
P - romlig paritet;
C - ladningsparitet;
G − G-paritet.
Denne informasjonen er skrevet i form av formelen I G (J PC).
Snurre rundt− en av de viktigste egenskapene til en partikkel, hvor den fundamentale Planck-konstanten h eller ћ = h/2π = 1,0544·10 -27 [erg-s] brukes. Bosoner har et heltallsspinn i enheter ћ: (0,1, 2,...)ћ, fermioner har et halvtallsspinn (1/2, 3/2,.. .)ћ. I klassen supersymmetriske partikler er spinnverdiene til fermioner og bosoner reversert.

Ris. 4 illustrerer fysisk mening spin J i analogi med det klassiske konseptet vinkelmomentum til en partikkel med masse m = 1 g som beveger seg med hastighet v = 1 cm/s i en sirkel med radius r = 1 cm I klassisk fysikk, vinkelmoment J = mvr = L (L − orbital moment). I kvantemekanikk er J = = 10 27 ћ = 1 erg·s for de samme parameterne til et objekt som beveger seg i en sirkel, der ћ = 1,05·10 -27 erg·s.
Projeksjonen av spinn av en elementær partikkel på retningen av dens momentum kalles helicity. Helisiteten til en masseløs partikkel med et vilkårlig spinn tar bare to verdier: langs eller mot retningen til partikkelens momentum. For et foton er de mulige verdiene for helisitet lik ±1, for en masseløs nøytrino er helisiteten lik ±1/2.
Spinnvinkelmomentet til en atomkjerne er definert som vektorsummen av spinnene til de elementære partiklene som danner et kvantesystem og de orbitale vinkelmomentene til disse partiklene på grunn av deres bevegelse i systemet. Orbital momentum ||, og spinn momentum || få en diskret mening. Orbital momentum || = ћ[ l(l+1)] 1/2, hvor l− orbitalt kvantenummer (kan ta verdier 0, 1,2,...), indre vinkelmoment || = ћ 1/2 hvor s er spinnkvantetallet (kan ta null, heltall eller halvtalls verdier J, det totale vinkelmomentet er lik summen + = .
Avledede enheter inkluderer: partikkelenergi, hastighet, erstatningshastighet for relativistiske partikler, magnetisk moment, etc.
Energi partikkel i hvile: E = mc2; bevegelige partikkel: E = m 2 c 4 + p 2 c 2.
For ikke-relativistiske partikler: E = mc 2 + p 2 /2m; for relativistiske partikler, med masse m = 0: E = avg.
Energienheter - eV, keV, MeV, GeV, TeV, ... 1 GeV = 10 9 eV, 1 TeV = 10 12 eV,
1 eV = 1,6·10 -12 erg.
Partikkelhastighet β = v/c, hvor c = 3·10 10 cm/s er lysets hastighet. Hastigheten til partikkelen bestemmer dette den viktigste egenskapen som Lorentz-faktoren til partikkelen γ = 1/(1-β 2) 1/2 = E/mc 2. Alltid γ > 1- For ikke-relativistiske partikler 1< γ < 2, а для релятивистских частиц γ > 2.
I høyenergifysikk er hastigheten til en partikkel β nær 1 og er vanskelig å bestemme for relativistiske partikler. Derfor, i stedet for hastighet, brukes hastighet y, som er relatert til hastighet ved forholdet y = (1/2)ln[(1+β)/(1-β)] = (1/2)ln[(E +p)/(E-p)]. Hastigheten varierer fra 0 til ∞.

Det funksjonelle forholdet mellom partikkelhastighet og hastighet er vist i fig. 5. For relativistiske partikler ved β → 1, E → p, kan vi i stedet for hurtighet bruke pseudo-rapiditet η, som bestemmes av partikkelavgangsvinkelen θ, η = (1/2)ln tan(θ/2) . I motsetning til hastighet er hastighet en additiv mengde, dvs. y 2 = y 0 + y 1 for enhver referanseramme og for eventuelle relativistiske og ikke-relativistiske partikler.
Magnetisk øyeblikk μ = Iπr 2 /c, hvor strømmen I = ev/2πr oppstår på grunn av rotasjonen av den elektriske ladningen. Dermed har enhver ladet partikkel et magnetisk moment. Når man vurderer det magnetiske momentet til et elektron, brukes Bohr-magnetonet
μ B = eћ/2m e c = 0,5788·10 -14 MeV/G, elektronmagnetisk moment = g·μ B ·. Koeffisienten g kalles det gyromagnetiske forholdet. For et elektron g = /μ B · = 2, fordi J = ћ/2, = μ B forutsatt at elektronet er en punktlignende strukturløs partikkel. Det gyromagnetiske forholdet g inneholder informasjon om strukturen til partikkelen. Mengden (g − 2) måles i forsøk som tar sikte på å studere strukturen til andre partikler enn leptoner. For leptoner indikerer denne verdien rollen til høyere elektromagnetiske korreksjoner (se videre avsnitt 7.1).
I kjernefysikk brukes kjernemagnetonet μ i = eћ/2m p c, hvor m p er protonmassen.

2.1.1. Heaviside-systemet og dets forbindelse med GHS-systemet

I Heaviside-systemet antas lyshastigheten c og Plancks konstante ћ å være lik enhet, dvs. с = ћ = 1. Hovedmåleenhetene er energienheter − MeV eller MeV -1, mens i GHS-systemet er hovedmåleenhetene [g, cm, s]. Deretter, ved å bruke relasjonene: E = mc 2 = m = MeV, l= ћ/mc = MeV -1, t = ћ/mc 2 = MeV -1, får vi forbindelsen mellom Heaviside-systemet og SGS-systemet i formen:

m(g) = m(MeV) 2 10 -27,
l(cm) = l(MeV -1) 2 10 -11 ,
t(s) = t(MeV-1) b.b 10-22.

Heaviside-systemet brukes i høyenergifysikk for å beskrive fenomener som oppstår i mikrokosmos, og er basert på bruk av naturlige konstanter c og ћ, som er avgjørende i relativistisk og kvantemekanikk.
De numeriske verdiene for de tilsvarende mengdene i CGS-systemet for elektronet og protonet er gitt i tabell. 3 og kan brukes til å flytte fra ett system til et annet.

Tabell 3. Numeriske verdier av mengder i CGS-systemet for elektron og proton

2.1.2. Planck (naturlige) enheter

Når man vurderer gravitasjonseffekter, introduseres Planck-skalaen for å måle energi, masse, lengde og tid. Hvis gravitasjonsenergien til et objekt er lik dens totale energi, dvs.

At
lengde = 1,6·10 -33 cm,
masse = 2,2·10 -5 g = 1,2·10 19 GeV,
tid = 5,4·10 -44 s,
Hvor = 6,67·10 -8 cm2 ·g -1 ·s -2.

Gravitasjonseffekter er betydelige når gravitasjonsenergien til et objekt er sammenlignbar med dens totale energi.

2.2. Klassifisering av elementærpartikler

Konseptet "elementær partikkel" ble dannet med etableringen av den diskrete naturen til strukturen til materie på mikroskopisk nivå.

Atomer → kjerner → nukleoner → partoner (kvarker og gluoner)

I moderne fysikk brukes begrepet "elementærpartikler" for å navngi en stor gruppe små observert partikler av materie. Denne gruppen av partikler er svært omfattende: p-protoner, n nøytroner, π- og K-mesoner, hyperoner, sjarmerte partikler (J/ψ...) og mange resonanser (totalt
~ 350 partikler). Disse partiklene kalles "hadroner".
Det viste seg at disse partiklene ikke er elementære, men representerer sammensatte systemer, hvis bestanddeler er virkelig elementære eller, som de ble kalt, " fundamental "partikler - partons, oppdaget mens du studerte strukturen til protonet. Studiet av egenskapene til partoner gjorde det mulig å identifisere dem med kvarker Og gluoner, introdusert i betraktning av Gell-Mann og Zweig ved klassifisering av observerbare elementærpartikler. Kvarkene viste seg å være fermioner med spinn J = 1/2. De ble tildelt elektriske brøkladninger og et baryonnummer B = 1/3, siden en baryon med B = 1 består av tre kvarker. I tillegg, for å forklare egenskapene til noen baryoner, ble det nødvendig å introdusere et nytt kvantenummer - farge. Hver kvark har tre fargetilstander, betegnet med indeksene 1, 2, 3 eller ordene rød (R), grønn (G) og blå (B). Farge manifesterer seg ikke på noen måte i observerte hadroner og virker bare inne i dem.
Til dags dato har 6 smaker (typer) av kvarker blitt oppdaget.
I tabellen 4 viser egenskapene til kvarker for én fargetilstand.

Tabell 4. Egenskaper til kvarker

Aroma	Masse, MeV/s 2	Jeg	jeg 3	Q q /e	s	Med	b	t
u opp	330; (5)	1/2	1/2	2/3	0	0	0	0
d ned	340; (7)	1/2	-1/2	-1/3	0	0	0	0
er merkelig	450; (150)	0	0	-1/3	-1	0	0	0
med sjarm	1500	0	0	2/3	0	1	0	0
b skjønnhet	5000	0	0	-1/3	0	0	-1	0
t sannhet	174000	0	0	2/3	0	0	0	1

For hver smak av en kvark er dens masse angitt (massene av kvarker og massene av nåværende kvarker er gitt i parentes), isotopisk spin I og den tredje projeksjonen av isotopisk spin I 3, kvarkladning Q q /e og kvante tall s, c, b, t. Sammen med disse kvantetallene brukes ofte kvantenummerhyperchargen Y = B + s + c + b+ t. Det er en sammenheng mellom projeksjonen av isotopisk spinn I 3, elektrisk ladning Q og hyperladning Y: Q = I 3 + (1/2)Y.
Siden hver kvark har 3 farger, må 18 kvarker vurderes. Quarks har ingen struktur.
Samtidig var det blant elementærpartiklene en hel klasse med partikler kalt " leptoner"De er også fundamentale partikler, dvs. de har ingen struktur. Det er seks av dem: tre ladede e, μ, τ og tre nøytrale ν e, ν μ, ν τ. Leptoner deltar bare i elektromagnetiske og svake interaksjoner. Leptoner og kvarker med halvtallsspinn J = (n+1/2)ћ, n = 0, 1,... tilhører de fundamentale fermionene En fantastisk symmetri er observert mellom leptoner og kvarker.
I tabellen Figur 5 viser egenskapene til fundamentale fermioner: elektrisk ladning Q i i enheter av elektronladning og partikkelmasse m. Leptoner og kvarker er kombinert i tre generasjoner (I, II og III). For hver generasjon er summen av elektriske ladninger ∑Q i = 0, tatt i betraktning 3 fargeladninger for hver kvark. Hver fermion har en tilsvarende antifermion.
I tillegg til partikkelegenskapene som er angitt i tabellen, viktig rolle for leptoner spiller leptontallene: elektron L e , lik +1 for e - og ν e , muonisk L μ , lik +1 for μ - og ν μ og taonisk L τ , lik +1 for τ - og ν τ , som tilsvarer smaker av leptoner som deltar i spesifikke reaksjoner og er konserverte mengder. For leptoner er baryontallet B = 0.

Tabell 5. Egenskaper til fundamentale fermioner

Materien rundt oss består av førstegenerasjons fermioner med ikke-null masse. Påvirkningen av partikler fra andre og tredje generasjon manifesterte seg i det tidlige universet. Blant fundamentale partikler spilles en spesiell rolle av fundamentale gauge-bosoner, som har et heltall internt kvantenummer av spin J = nћ, n = 0, 1, .... Gauge-bosoner er ansvarlige for fire typer fundamentale interaksjoner: sterke ( gluon g), elektromagnetisk (foton γ), svak (bosoner W ± , Z 0), gravitasjon (graviton G). De er også strukturløse, fundamentale partikler.
I tabellen 6 viser egenskapene til fundamentale bosoner, som er feltkvanter i gauge-teorier.

Tabell 6. Egenskaper til fundamentale bosoner

Navn	Lade	Vekt	Snurre rundt	Interaksjoner
Graviton, G	0	0	2	Gravitasjon
Foton, y	0	< 3·10 -27 эВ	1	Elektromagnetisk
Ladede vektorbosoner, W ±	±1	80.419 GeV/s 2	1	Svak
Nøytral vektorboson, Z 0	0	91.188 GeV/s 2	1	Svak
Gluoner, g 1 , ... , g 8	0	0	0	Sterk
Higgs, H 0, H ±	0	> 100 GeV/s 2	0

I tillegg til egenskapene til de åpne gauge bosonene γ, W ±, Z 0, g 1,..., g 8, viser tabellen egenskapene til så langt uoppdagede bosoner: graviton G og Higgs bosonene H 0, H ±.
La oss nå vurdere det meste stor gruppe elementære sterkt interagerende partikler - hadroner, for å forklare strukturen som begrepet kvarker ble introdusert for.
Hadroner er delt inn i mesoner og baryoner. Mesoner er bygget av en kvark og en antikvark (q). Baryoner består av tre kvarker (q 1 q 2 q 3).
I tabellen 7 gir en liste over egenskapene til de viktigste hadronene. (For detaljerte tabeller, se The European Physical Journal C, Rev. of Particle Phys., v.15, nr. 1 - 4, 2000.)

Tabell 7. Egenskaper til hadroner

Navn

Masse, MeV/s 2

Levetid, s

Forfallsmoduser

Quark komposisjon

Peon 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-meson η 0
0 + (0 -+)

548.8

Г=1,18±0,11 keV

η 0 → γ + γ; 3π 0
→π + + π -0 + π --

c 1 (u + d) + c 2 (s)

(u), (s)

(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)

Proton s
Nøytron n

938.3
939.5

> 10 33 år gammel
898 ±16

n → р + e - +

uud
udd

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 -

sss

Σ s

Σ с →+ π

→Ξ - π + π +

→l - l

ucs

usc

dsc

udb

Kvarkstrukturen til hadroner gjør det mulig å skille i denne store gruppen av partikler ikke-rare hadroner, som består av ikke-rare kvarker (u, d), rare hadroner, som inkluderer en merkelig kvark s, sjarmerte hadroner som inneholder en c- kvark, pene hadroner (bunnhadroner) med b-kvark.
Tabellen viser egenskapene til bare en liten del av hadroner: mesoner og baryoner. Deres masse, levetid, hovedforfallsmoduser og kvarksammensetning er vist. For mesoner er baryontallet B = O og leptontallet L = 0. For baryoner er baryontallet B = 1, leptontallet L = 0. Mesoner er bosoner (heltallsspinn), baryoner er fermioner (halvtallsspinn). ).
Ytterligere vurdering av egenskapene til hadroner lar oss kombinere dem til isotopiske multipletter, bestående av partikler med samme kvantenummer (baryonnummer, spinn, intern paritet, merkelighet) og lignende masser, men med forskjellige elektriske ladninger. Hver isotopisk multiplett er preget av isotopisk spin I, som bestemmer det totale antallet partikler som er inkludert i multipletten, lik 2I + 1. Isospin kan ta verdier 0, 1/2, 1, 3/2, 2, . .., dvs. eksistensen av isotopiske singletter, dubletter, tripletter, kvartetter osv. er mulig. Dermed utgjør et proton og et nøytron en isotopisk dublett, π + -, π - -, π 0 -mesoner betraktes som en isotoptriplett.
Mer komplekse objekter i mikrokosmos er atomkjerner. Atomkjernen består av Z-protoner og N-nøytroner. Summen Z + N = A er antall nukleoner i en gitt isotop. Ofte gir tabellene gjennomsnittsverdien over alle isotoper, da blir den brøkdel. Det er kjent kjerner der de angitte verdiene er innenfor grensene: 1< А < 289, 1 < Z < 116.
Partiklene oppført ovenfor anses innenfor rammen av standardmodellen. Det antas at utover Standardmodellen kan det eksistere en annen gruppe fundamentale partikler - supersymmetriske partikler (SUSY). De skal sikre symmetri mellom fermioner og bosoner. I tabellen 8 viser de forventede egenskapene til denne symmetrien.

2.3. Felttilnærming til problemet med interaksjoner

2.3.1 Egenskaper ved grunnleggende interaksjoner

Det enorme utvalget av fysiske fenomener som oppstår under kollisjoner av elementærpartikler bestemmes av bare fire typer interaksjoner: elektromagnetisk, svak, sterk og gravitasjonsmessig. I kvanteteorien beskrives interaksjon i form av utveksling av spesifikke kvanter (bosoner) knyttet til en gitt type interaksjon.
For å visuelt representere samspillet mellom partikler, foreslo den amerikanske fysikeren R. Feynman bruk av diagrammer, som fikk navnet hans. Feynman-diagrammer beskriver enhver interaksjonsprosess når to partikler kolliderer. Hver partikkel som er involvert i prosessen er representert med en linje på Feynman-diagrammet. Den frie venstre eller høyre enden av linjen indikerer at partikkelen er i henholdsvis initial eller slutttilstand. De interne linjene i diagrammene (dvs. linjer som ikke har frie ender) tilsvarer de såkalte virtuelle partiklene. Dette er partikler som skapes og absorberes under interaksjonsprosessen. De kan ikke registreres, i motsetning til ekte partikler. Samspillet mellom partikler i diagrammet er representert av noder (eller toppunkter). Interaksjonstypen karakteriseres av koblingskonstanten α, som kan skrives som: α = g 2 /ћc, hvor g er ladningen til interaksjonskilden, og er den viktigste kvantitative karakteristikken til kraften som virker mellom partiklene. I elektromagnetisk interaksjon α e = e 2 /ћc = 1/137.

Fig.6. Feynman-diagram.

Prosessen a + b →с + d i form av et Feynman-diagram (Fig. 6) ser slik ut: R er en virtuell partikkel som utveksles mellom partiklene a og b under interaksjon bestemt av interaksjonskonstanten α = g 2 /ћc, karakteriserer styrken til interaksjon på avstand , lik interaksjonsradiusen.
En virtuell partikkel kan ha en masse M x og når denne partikkelen byttes ut, overføres et 4-momentum t = −q 2 = Q 2.
I tabellen 9 viser karakteristikkene forskjellige typer interaksjoner.

Elektromagnetiske interaksjoner . Elektromagnetiske interaksjoner, som alle ladede partikler og fotoner er utsatt for, har blitt studert mest fullstendig og konsekvent. Bæreren for interaksjon er fotonet. For elektromagnetiske krefter er interaksjonskonstanten numerisk lik finstrukturkonstanten α e = e 2 /ћc = 1/137.
Eksempler på de enkleste elektromagnetiske prosessene er den fotoelektriske effekten, Compton-effekten, dannelsen av elektron-positron-par, og for ladede partikler - ioniseringsspredning og bremsstrahlung. Teorien om disse interaksjonene - kvanteelektrodynamikk - er den mest nøyaktige fysiske teorien.

Svake interaksjoner. For første gang ble svake interaksjoner observert under beta-nedbrytningen av atomkjerner. Og som det viste seg, er disse forfallene assosiert med transformasjonen av et proton til et nøytron i kjernen og omvendt:
p → n + e + + ν e, n → p + e - + e. Omvendte reaksjoner er også mulige: fangst av et elektron e - + p → n + ν e eller en antinøytrino e + p → e + + n. Den svake interaksjonen ble beskrevet av Enrico Fermi i 1934 i form av kontaktinteraksjonen med fire fermioner definert av Fermi-konstanten
G F = 1,4·10 -49 erg·cm 3 .
Ved svært høye energier, i stedet for Fermi-kontaktinteraksjonen, beskrives den svake interaksjonen som en utvekslingsinteraksjon, der et kvantum utstyrt med en svak ladning g w (analogt med en elektrisk ladning) utveksles og virker mellom fermioner. Slike kvanter ble først oppdaget i 1983 ved SppS-kollideren (CERN) av et team ledet av Carl Rubbia. Dette er ladede bosoner - W ± og en nøytral boson - Z 0, massene deres er henholdsvis like: m W± = 80 GeV/s 2 og m Z = 90 GeV/s 2. Interaksjonskonstanten α W i dette tilfellet uttrykkes gjennom Fermi-konstanten: