To'rtta asosiy o'zaro ta'sir. Koinotning asosiy kuchlari fizikada 4 ta kuch

Katta portlashdan taxminan 1 milliard yil o'tgach, protogalaktik bulutlarning shakllanishi
Tasvir: Adolf Schaller, Hubble galereyasi (NASA)

Bizni yerda ushlab turuvchi va Oyga uchishni qiyinlashtiradigan tortishish kuchini yaxshi bilamiz. Va elektromagnetizm, buning natijasida biz alohida atomlarga bo'linmaymiz va noutbuklarni ulashimiz mumkin. Fizik kopchik Olamni aynan shunday qiladigan yana ikkita kuch haqida gapiradi.

Maktabdan beri hammamiz universal tortishish qonunini va Kulon qonunini yaxshi bilamiz. Birinchisi, ular bir-biri bilan qanday munosabatda bo'lishlarini (tortishishlarini) bizga tushuntiradi massiv ob'ektlar yulduzlar va sayyoralar kabi. Yana biri (ebonit tayoq bilan tajribani eslang) elektr zaryadlangan jismlar orasida qanday tortishish va itarilish kuchlari paydo bo'lishini ko'rsatadi.

Ammo bu biz kuzatayotgan Olamning ko'rinishini belgilovchi kuchlar va o'zaro ta'sirlarning butun majmuasimi?

Zamonaviy fizikaning ta'kidlashicha, Olamdagi zarralar o'rtasida to'rt turdagi asosiy (asosiy) o'zaro ta'sirlar mavjud. Men ulardan ikkitasi haqida yuqorida aytib o'tdim va ular bilan hamma narsa oddiy ko'rinadi, chunki ularning namoyon bo'lishi bizni doimo o'rab oladi. Kundalik hayot: Bu tortishish va elektromagnit o'zaro ta'sir.

Shunday qilib, birinchisining harakati tufayli biz erga mahkam turamiz va uchib ketmaymiz ochiq joy. Ikkinchisi, masalan, barchamiz atomlaridagi protonga elektronning tortilishini va oxir-oqibat, atomlarning bir-biriga tortilishini ta'minlaydi (ya'ni, u molekulalar, biologik to'qimalar va boshqalarning shakllanishi uchun javobgardir. .). Shunday qilib, aynan elektromagnit o'zaro ta'sir kuchlari tufayli, masalan, zerikarli qo'shnining boshini urish unchalik oson emasligi ma'lum bo'ldi va buning uchun biz bolta yordamiga murojaat qilishimiz kerak. turli xil doğaçlama vositalar.

Ammo kuchli o'zaro ta'sir deb ataladigan narsa ham mavjud. U nima uchun javobgar? Maktabda siz Coulomb qonunining ikkita musbat zaryad bir-birini itarishi kerakligi haqidagi bayonotiga qaramay (faqat qarama-qarshi bo'lganlar o'ziga tortadi), ko'plab atomlarning yadrolari o'z-o'zidan jimgina mavjudligi sizni hayratda qoldirmadingizmi? Ammo ular, eslaganingizdek, proton va neytronlardan iborat. Neytronlar neytronlardir, chunki ular neytral va elektr zaryadiga ega emas, lekin protonlar musbat zaryadlangan. Qanday kuchlar (mikronning trilliondan bir qismi masofada - bu atomning o'zidan ming marta kichik!) Kulon qonuniga ko'ra, bir-birini itarishi kerak bo'lgan bir nechta protonlarni ushlab turishi mumkinligi qiziq. dahshatli energiya bilanmi?

Kuchli o'zaro ta'sir - yadrodagi zarralar orasidagi tortishishni ta'minlaydi; elektrostatik - itarilish
Kulon kuchlarini yengish bo'yicha bu chinakam titanik vazifa kuchli o'zaro ta'sir orqali amalga oshiriladi. Demak, u tufayli yadrodagi protonlar (shuningdek, neytronlar) hamon bir-biriga tortilmaydi. Aytgancha, proton va neytronlarning o'zi ham ko'proq "elementar" zarralar - kvarklardan iborat. Shunday qilib, kvarklar ham o'zaro ta'sir qiladi va bir-birini "kuchli" tortadi. Ammo, xayriyatki, ko'p milliardlab kilometrlik kosmik masofalarda ishlaydigan bir xil tortishish o'zaro ta'siridan farqli o'laroq, kuchli o'zaro ta'sir, ular aytganidek, qisqa muddatli. Bu shuni anglatadiki, bitta protonni o'rab turgan "kuchli tortishish" maydoni faqat yadro hajmi bilan taqqoslanadigan kichik miqyoslarda ishlaydi.

Shuning uchun, masalan, atomlardan birining yadrosida o'tirgan proton, Coulomb repulsiyasiga qaramay, qo'shni atomdan protonni qabul qila olmaydi va "kuchli" tortadi. Aks holda, koinotdagi barcha proton va neytron moddalari umumiy massa markaziga "tortib" qolishi va bitta ulkan "superyadro" hosil qilishi mumkin. Shunga o'xshash narsa qalinlikda sodir bo'ladi neytron yulduzlari, ulardan biriga, kutilganidek, bir kun (taxminan besh milliard yil o'tgach) bizning Quyoshimiz qisqaradi.

Demak, tabiatdagi asosiy o'zaro ta'sirlarning to'rtinchi va oxirgisi zaif o'zaro ta'sir deb ataladi. Bu bejiz emas: u nafaqat kuchli o'zaro ta'sirdan ham qisqa masofalarda ham ishlaydi, balki u juda past quvvatga ega. Shunday qilib, kuchli "aka" dan farqli o'laroq, Coulomb repulsiyasidan farqli o'laroq, u engib bo'lmaydi.

Zaif o'zaro ta'sirlarning zaifligini ko'rsatadigan yorqin misol neytrinolar deb ataladigan zarralardir ("kichik neytron", "neytron" deb tarjima qilinishi mumkin). Ushbu zarralar o'z tabiatiga ko'ra kuchli o'zaro ta'sirlarda qatnashmaydi, elektr zaryadiga ega emas (shuning uchun elektromagnit o'zaro ta'sirlarga moyil emas), hatto mikrodunyo standartlari bo'yicha ham arzimas massaga ega va shuning uchun amalda sezgir emas. tortishish, aslida, faqat zaif o'zaro ta'sirga qodir.

Nima? Neytrinolar mendan o'tib ketadimi?
Shu bilan birga, koinotda neytrinolar haqiqatan ham ulkan miqdorda hosil bo'ladi va bu zarralarning ulkan oqimi doimiy ravishda Yerning qalinligiga kirib boradi. Misol uchun, gugurt qutisi hajmida har qanday vaqtda o'rtacha 20 ga yaqin neytrino mavjud. Shunday qilib, siz suv detektorining ulkan barrelini va u orqali istalgan vaqtda uchib o'tadigan ajoyib miqdordagi neytrinolarni tasavvur qilishingiz mumkin. Shunday qilib, ushbu detektor ustida ishlayotgan olimlar, odatda, kamida bir neytrino o'z barrelini "sezishi" va undagi zaif kuchlari bilan o'zaro ta'sir qilishi uchun shunday baxtli imkoniyatni bir necha oy kutishlari kerak.

Biroq, zaifligiga qaramay, bu o'zaro ta'sir Koinotda va inson hayotida juda muhim rol o'ynaydi. Shunday qilib, u radioaktivlik turlaridan biri uchun javobgar bo'lib chiqdi, ya'ni tirik organizmlarga ta'sir qilish xavfi darajasi bo'yicha ikkinchi (gamma-radioaktivlikdan keyin) beta-parchalanish. Va bundan ham muhimi, zaif o'zaro ta'sirsiz buning iloji bo'lmaydi termoyadro reaksiyalari, ko'plab yulduzlarning ichaklarida oqadigan va yulduzning energiyasini chiqarish uchun javobgardir.

Bu koinotdagi shouni boshqaradigan fundamental o'zaro ta'sirlar Apokalipsisining to'rtta otliqlari: kuchli, elektromagnit, zaif va tortishish.

Yuqori energiya fizikasidagi zamonaviy yutuqlar Tabiat xususiyatlarining xilma-xilligi o'zaro ta'sir qiluvchi elementar zarralar bilan bog'liq degan fikrni tobora kuchaytirmoqda. Ko'rinishidan, elementar zarrachaga norasmiy ta'rif berish mumkin emas, chunki haqida gapiramiz materiyaning eng asosiy elementlari haqida. Sifat darajasida shuni aytishimiz mumkinki, haqiqatan ham elementar zarralar mavjud bo'lmagan jismoniy ob'ektlardir. komponentlar.
Ko'rinib turibdiki, jismoniy ob'ektlarning elementar tabiati masalasi birinchi navbatda eksperimental savoldir. Masalan, molekulalar, atomlar va atom yadrolari tarkibiy qismlar mavjudligini ko'rsatadigan ichki tuzilishga ega ekanligi eksperimental ravishda aniqlangan. Shuning uchun ularni elementar zarralar deb hisoblash mumkin emas. Yaqinda mezon va barion kabi zarralar ham ichki tuzilishga ega ekanligi va shuning uchun ular elementar emasligi aniqlandi. Shu bilan birga, elektronning ichki tuzilishi hech qachon kuzatilmagan va shuning uchun uni elementar zarracha deb tasniflash mumkin. Elementar zarrachaning yana bir misoli yorug'lik kvanti - fotondir.
Zamonaviy eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, elementar zarralar ishtirok etadigan o'zaro ta'sirlarning faqat to'rtta sifat jihatidan farq qiladi. Bu o'zaro ta'sirlar fundamental, ya'ni eng asosiy, boshlang'ich, birlamchi deyiladi. Agar bizni o'rab turgan olamning barcha xilma-xillik xususiyatlarini hisobga oladigan bo'lsak, tabiatda barcha tabiiy hodisalar uchun javobgar bo'lgan faqat to'rtta asosiy o'zaro ta'sir mavjudligi mutlaqo ajablanarli ko'rinadi.
Sifat farqlari bilan bir qatorda, asosiy o'zaro ta'sirlar ham farqlanadi miqdoriy jihatdan ta'sir kuchi bilan, bu atama bilan tavsiflanadi intensivlik. Intensivlik oshgani sayin, asosiy o'zaro ta'sirlar quyidagi tartibda tartibga solinadi: tortishish, kuchsiz, elektromagnit va kuchli. Ushbu o'zaro ta'sirlarning har biri ulanish konstantasi deb ataladigan mos keladigan parametr bilan tavsiflanadi, uning raqamli qiymati o'zaro ta'sirning intensivligini belgilaydi.
Jismoniy ob'ektlar bir-biri bilan fundamental o'zaro ta'sirni qanday amalga oshiradi? Sifat darajasida bu savolga javob quyidagicha. Asosiy o'zaro ta'sirlar kvantlar orqali amalga oshiriladi. Bundan tashqari, kvant maydonida fundamental o'zaro ta'sirlar elementar zarralar deb ataladigan mos keladigan elementar zarralarga mos keladi - o'zaro ta'sir tashuvchilar. O'zaro ta'sir jarayonida jismoniy ob'ekt boshqa jismoniy ob'ekt tomonidan so'rilgan zarrachalar - o'zaro ta'sir tashuvchilarni chiqaradi. Bu narsa narsalarning bir-birini sezadigandek tuyulishi, ularning energiyasi, harakatining tabiati, holati o'zgarishiga olib keladi, ya'ni ular o'zaro ta'sirni boshdan kechiradilar.
Zamonaviy yuqori energiya fizikasida fundamental o'zaro ta'sirlarni birlashtirish g'oyasi tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda. Birlashtirish g'oyalariga ko'ra, tabiatda faqat bitta asosiy o'zaro ta'sir mavjud bo'lib, u muayyan vaziyatlarda tortishish yoki kuchsiz, elektromagnit yoki kuchli yoki ularning kombinatsiyasi sifatida namoyon bo'ladi. Birlashtirish g'oyalarini muvaffaqiyatli amalga oshirish elektromagnit va zaif o'zaro ta'sirlarning hozirgi standart yagona nazariyasini yaratish edi. Katta birlashtirish nazariyasi deb ataladigan elektromagnit, kuchsiz va kuchli o'zaro ta'sirlarning yagona nazariyasini yaratish ustida ish olib borilmoqda. Barcha to'rtta asosiy o'zaro ta'sirlarni birlashtirish tamoyilini topishga urinishlar qilinmoqda. Biz fundamental o'zaro ta'sirlarning asosiy ko'rinishlarini ketma-ket ko'rib chiqamiz.

Gravitatsion o'zaro ta'sir

Bu o'zaro ta'sir tabiatan universaldir, unda materiyaning barcha turlari, barcha tabiiy ob'ektlar, barcha elementar zarralar ishtirok etadi! Gravitatsion oʻzaro taʼsirning umumeʼtirof etilgan klassik (kvant boʻlmagan) nazariyasi Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasidir. Gravitatsiya yulduzlar tizimidagi sayyoralarning harakatini belgilaydi, yulduzlarda sodir bo'ladigan jarayonlarda muhim rol o'ynaydi, koinot evolyutsiyasini boshqaradi, yer sharoitlari o'zaro tortishish kuchi sifatida namoyon bo'ladi. Albatta, biz tortishish effektlarining ulkan ro'yxatidan faqat oz sonli misollarni sanab o'tdik.
Ga binoan umumiy nazariya nisbiylik, tortishish fazo-vaqt egriligi bilan bog'liq va Riman geometriyasi deb ataladigan nuqtai nazardan tasvirlangan. Hozirgi vaqtda tortishish bo'yicha barcha eksperimental va kuzatuv ma'lumotlari umumiy nisbiylik nazariyasi doirasiga mos keladi. Biroq, kuchli tortishish maydonlari to'g'risidagi ma'lumotlar asosan etishmaydi, shuning uchun bu nazariyaning eksperimental jihatlari ko'plab savollarni o'z ichiga oladi. Bu holat tortishishning turli xil muqobil nazariyalarini keltirib chiqaradi, ularning bashoratlari Quyosh sistemasidagi fizik effektlar uchun umumiy nisbiylik nazariyasining bashoratlaridan amalda farq qilmaydi, lekin kuchli tortishish maydonlarida turli oqibatlarga olib keladi.
Agar biz barcha relyativistik ta'sirlarni e'tiborsiz qoldirib, o'zimizni zaif statsionar tortishish maydonlari bilan cheklasak, u holda umumiy nisbiylik nazariyasi Nyuton nazariyasiga qisqaradi. universal tortishish. Bunda, ma'lumki, massalari m 1 va m 2 bo'lgan ikkita nuqta zarralarining o'zaro ta'sir qilishning potentsial energiyasi munosabatlar bilan beriladi.

Bu yerda r - zarralar orasidagi masofa, G - Nyuton tortishish doimiysi, u tortishish o'zaro ta'sir konstantasi rolini o'ynaydi. Bu munosabat har qanday chekli r uchun potentsial o'zaro ta'sir energiyasi V(r) nolga teng emasligini va juda sekin nolga tushishini ko'rsatadi. Shu sababli, tortishish o'zaro ta'siri uzoq masofali deyiladi.
Umumiy nisbiylik nazariyasining ko'plab jismoniy bashoratlaridan uchtasini qayd etamiz. Gravitatsion buzilishlar kosmosda tortishish to'lqinlari deb ataladigan to'lqinlar shaklida tarqalishi mumkinligi nazariy jihatdan aniqlangan. Kuchsiz tortishish buzilishlarining tarqalishi ko'p jihatdan o'xshashdir elektromagnit to'lqinlar. Ularning tezligi yorug'lik tezligiga teng, ular ikki qutblanish holatiga ega bo'lib, interferensiya va diffraktsiya hodisalari bilan tavsiflanadi. Biroq, tortishish to'lqinlarining materiya bilan o'zaro ta'siri o'ta zaif bo'lganligi sababli, ularni to'g'ridan-to'g'ri eksperimental kuzatish hali mumkin emas. Biroq, ba'zi ma'lumotlar astronomik kuzatishlar Ikki yulduzli tizimlarda energiya yo'qolishi tabiatda tortishish to'lqinlarining mavjudligini ko'rsatadi.
Yulduzlarning muvozanat sharoitlarini umumiy nisbiylik nazariyasi doirasida nazariy o‘rganish shuni ko‘rsatadiki, ma’lum sharoitlarda yetarlicha massiv yulduzlar halokatli tarzda yemirilishi mumkin. Bu yulduz evolyutsiyasining juda kech bosqichlarida, yulduzning yorqinligi uchun mas'ul bo'lgan jarayonlar tufayli yuzaga keladigan ichki bosim yulduzni siqib chiqarishga moyil bo'lgan tortishish kuchlari bosimini muvozanatlashtira olmaganida mumkin bo'ladi. Natijada, siqish jarayonini hech narsa to'xtatib bo'lmaydi. Umumiy nisbiylik nazariyasi doirasida nazariy jihatdan bashorat qilingan tasvirlangan fizik hodisa gravitatsiyaviy qulash deb ataladi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, agar yulduzning radiusi tortishish radiusi deb ataladiganidan kamroq bo'lsa

Rg = 2GM/c2,

Bu erda M - yulduzning massasi va c - yorug'lik tezligi, keyin tashqi kuzatuvchi uchun yulduz o'chadi. Bu yulduzda sodir bo'layotgan jarayonlar haqida hech qanday ma'lumot tashqi kuzatuvchiga etib bormaydi. Bunda yulduzga tushgan jismlar tortishish radiusini erkin kesib o'tadi. Agar kuzatuvchi shunday jism sifatida nazarda tutilgan bo'lsa, unda u tortishish kuchini oshirishdan boshqa hech narsani sezmaydi. Shunday qilib, kosmosning bir hududi mavjud bo'lib, unga kirish mumkin, lekin undan hech narsa chiqa olmaydi, shu jumladan yorug'lik nuri. Kosmosning bunday hududi qora tuynuk deb ataladi. Qora tuynuklarning mavjudligi umumiy nisbiylik nazariyasining nazariy bashoratlaridan biridir; tortishishning ba'zi muqobil nazariyalari shunday tuzilganki, ular bu turdagi hodisalarni taqiqlaydi. Shu munosabat bilan, qora tuynuklarning haqiqati haqidagi savol faqat mavjud muhim. Hozirgi vaqtda koinotda qora tuynuklar mavjudligini ko'rsatadigan kuzatuv ma'lumotlari mavjud.
Umumiy nisbiylik nazariyasi doirasida birinchi marta olam evolyutsiyasi muammosini shakllantirish mumkin bo'ldi. Shunday qilib, olam umuman spekulyativ spekulyatsiya predmeti emas, balki fizika fanining ob'ektiga aylanadi. Fizikaning butun koinot bilan shug'ullanadigan bo'limi kosmologiya deb ataladi. Endi biz kengayib borayotgan koinotda yashayotganimiz qat'iy tasdiqlangan deb hisoblanadi.
Olam evolyutsiyasining zamonaviy tasviri olam, jumladan, uning fazo va vaqt kabi atributlari Katta portlash deb nomlangan maxsus jismoniy hodisa natijasida paydo bo‘lgan va shu vaqtdan beri kengayib bormoqda, degan fikrga asoslanadi. Koinot evolyutsiyasi nazariyasiga ko'ra, uzoq galaktikalar orasidagi masofalar vaqt o'tishi bilan ortib borishi kerak va butun koinot taxminan 3 K haroratli termal nurlanish bilan to'ldirilishi kerak. Nazariyaning bu bashoratlari astronomik prognozlarga juda mos keladi. kuzatuv ma'lumotlari. Bundan tashqari, hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, koinotning yoshi, ya'ni Katta portlashdan keyin o'tgan vaqt taxminan 10 milliard yil. Katta portlashning tafsilotlariga kelsak, bu hodisa juda kam o'rganilgan va biz Katta portlashning siri haqida gapirishimiz mumkin. fizika fani umuman. Katta portlash mexanizmini tushuntirish tabiatning yangi, hali noma'lum qonunlari bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Umumiy zamonaviy ko'rinish Katta portlash muammosining mumkin bo'lgan yechimi tortishish nazariyasi va kvant mexanikasini birlashtirish g'oyasiga asoslanadi.

Kvant tortishish kuchi haqida tushuncha

Gravitatsion o'zaro ta'sirning kvant ko'rinishlari haqida gapirish mumkinmi? Ko'pchilik ishonganidek, kvant mexanikasi tamoyillari universaldir va har qanday jismoniy ob'ektga tegishli. Shu nuqtai nazardan, tortishish maydoni bundan mustasno emas. Nazariy tadqiqotlar shuni ko'rsatadi kvant darajasi gravitatsion o'zaro ta'sirni graviton deb ataladigan elementar zarracha olib boradi. Shuni ta'kidlash mumkinki, graviton 2 spinli massasiz bozondir. Graviton almashinuvi natijasida yuzaga keladigan zarralar orasidagi tortishish o'zaro ta'siri shartli ravishda quyidagicha tasvirlangan:

Zarracha graviton chiqaradi, bu uning harakat holatini o'zgartirishga olib keladi. Boshqa zarracha gravitonni yutadi va uning harakat holatini ham o'zgartiradi. Natijada zarralar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi.
Yuqorida aytib o'tganimizdek, gravitatsiyaviy o'zaro ta'sirni tavsiflovchi bog'lanish doimiysi Nyuton doimiysi G. Ma'lumki, G o'lchovli kattalikdir. Shubhasiz, o'zaro ta'sirning intensivligini baholash uchun o'lchovsiz ulanish konstantasiga ega bo'lish qulay. Bunday doimiyni olish uchun siz asosiy konstantalardan foydalanishingiz mumkin: (Plank doimiysi) va c (yorug'lik tezligi) - va ba'zi bir mos yozuvlar massasini kiriting, masalan, proton massasi m p. Keyin gravitatsiyaviy o'zaro ta'sirning o'lchovsiz ulanish doimiysi bo'ladi

Gm p 2 /(c) ~ 6·10 -39 ,

Bu, albatta, juda kichik qiymatdir.
Shunisi qiziqki, G, , c fundamental konstantalardan uzunlik, vaqt, zichlik, massa va energiya o‘lchamlariga ega bo‘lgan miqdorlarni qurish mumkin. Bu miqdorlar Plank miqdorlari deyiladi. Xususan, Plank uzunligi l Pl va Plank vaqti t Pl quyidagicha ko'rinadi:

Har bir asosiy jismoniy doimiy ma'lum bir doirani tavsiflaydi jismoniy hodisalar: G - tortishish hodisalari, - kvant, c - relyativistik. Demak, agar qandaydir munosabat bir vaqtning o'zida G, , c o'z ichiga olsa, demak, bu munosabat bir vaqtning o'zida gravitatsion, kvant va relativistik bo'lgan hodisani tasvirlaydi. Shunday qilib, Plank miqdorlarining mavjudligi tabiatda mos keladigan hodisalarning mavjudligini ko'rsatadi.
Albatta, l Pl va t Pl ning raqamli qiymatlari makrokosmosdagi miqdorlarning xarakterli qiymatlari bilan solishtirganda juda kichikdir. Ammo bu faqat kvant-gravitatsion effektlarning o'zini zaif namoyon qilishini anglatadi. Ular xarakterli parametrlar Plank qiymatlari bilan solishtirish mumkin bo'lgandagina ahamiyatli bo'lishi mumkin edi.
Mikrodunyo hodisalarining o'ziga xos xususiyati fizik miqdorlarning kvant tebranishlariga duchor bo'lishidir. Bu shuni anglatadiki, takroriy o'lchovlar bilan jismoniy miqdor ma'lum bir holatda, tubdan farq qiladi raqamli qiymatlar, qurilmaning kuzatilgan ob'ekt bilan nazoratsiz o'zaro ta'siridan kelib chiqqan. Yodda tutaylikki, tortishish fazo-vaqt egriligining namoyon bo'lishi, ya'ni fazo-vaqt geometriyasi bilan bog'liq. Shuning uchun, t Pl tartibli va l Pl tartibli masofalar vaqtida fazo-vaqt geometriyasi kvant ob'ektiga aylanishi, geometrik xarakteristikalar kvant tebranishlarini boshdan kechirishi kerak, deb kutish kerak. Boshqacha qilib aytganda, Plank shkalasida qat'iy fazo-vaqt geometriyasi yo'q; majoziy ma'noda fazo-vaqt qaynaydigan ko'pikdir.
Ketma-ket kvant nazariyasi tortishish kuchi yaratilmagan. l Pl, t Pl ning juda kichik qiymatlari tufayli, har qanday yaqin kelajakda kvant-gravitatsion effektlar namoyon bo'ladigan tajribalarni amalga oshirish mumkin emasligini kutish kerak. Shu sababli, kvant tortishish masalalari bo'yicha nazariy tadqiqotlar oldinga yagona yo'l bo'lib qolmoqda. Biroq, kvant tortishish kuchi muhim bo'lishi mumkin bo'lgan hodisalar bormi? Ha, bor va biz ular haqida allaqachon gaplashdik. Bu gravitatsiyaviy qulash va Katta portlash. Klassik tortishish nazariyasiga ko'ra, tortishish qulashiga duchor bo'lgan ob'ekt o'zboshimchalik bilan kichik hajmga siqilishi kerak. Bu shuni anglatadiki, uning o'lchamlari l Pl bilan solishtirish mumkin, bu erda klassik nazariya endi qo'llanilmaydi. Xuddi shu tarzda, Katta portlash paytida koinotning yoshi tPl bilan taqqoslangan va uning o'lchamlari lPl darajasida edi. Bu shuni anglatadiki, Katta portlash fizikasini klassik nazariya doirasida tushunish mumkin emas. Shunday qilib, gravitatsiyaviy qulashning yakuniy bosqichi va koinot evolyutsiyasining dastlabki bosqichini tavsiflash faqat tortishishning kvant nazariyasi yordamida amalga oshirilishi mumkin.

Zaif o'zaro ta'sir

Bu o'zaro ta'sir buzilishlarda eksperimental ravishda kuzatilgan fundamental o'zaro ta'sirlarning eng zaifidir elementar zarralar, bu erda kvant effektlari asosan muhim ahamiyatga ega. Eslatib o'tamiz, gravitatsiyaviy o'zaro ta'sirning kvant ko'rinishlari hech qachon kuzatilmagan. Zaif o'zaro ta'sir quyidagi qoida yordamida farqlanadi: agar o'zaro ta'sir jarayonida neytrino (yoki antineytrino) deb ataladigan elementar zarracha ishtirok etsa, u holda bu o'zaro ta'sir kuchsizdir.

Zaif o'zaro ta'sirning odatiy misoli neytronning beta-parchalanishidir

Np + e - + e,

Bu erda n - neytron, p - proton, e - elektron, e - elektron antineytrino. Ammo shuni yodda tutish kerakki, yuqoridagi qoida har qanday zaif o'zaro ta'sir neytrino yoki antineytrino bilan birga bo'lishi kerak degani emas. Ma'lumki, ko'p miqdorda neytrinosiz parchalanishlar sodir bo'ladi. Misol tariqasida lambda giperonining proton p ga va manfiy zaryadlangan pion p - ga parchalanish jarayonini qayd etishimiz mumkin. Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, neytron va proton haqiqiy elementar zarralar emas, balki kvarklar deb ataladigan elementar zarralardan iborat.
Zaif o'zaro ta'sirning intensivligi Fermi bog'lanish doimiysi G F bilan tavsiflanadi. G F doimiysi o'lchovli. O'lchovsiz miqdorni hosil qilish uchun ba'zi bir mos yozuvlar massasidan foydalanish kerak, masalan, proton massasi m p. Keyin o'lchovsiz ulanish doimiysi bo'ladi

G F m p 2 ~ 10 -5.

Ko'rinib turibdiki, zaif o'zaro ta'sir gravitatsiyaviy o'zaro ta'sirga qaraganda ancha kuchliroqdir.
Zaif o'zaro ta'sir, tortishish ta'siridan farqli o'laroq, qisqa masofaga ega. Bu shuni anglatadiki, zarralar orasidagi kuchsiz kuch faqat zarralar bir-biriga etarlicha yaqin bo'lganda paydo bo'ladi. Agar zarralar orasidagi masofa o'zaro ta'sirning xarakterli radiusi deb ataladigan ma'lum bir qiymatdan oshsa, zaif o'zaro ta'sir o'zini namoyon qilmaydi. Eksperimental ravishda zaif o'zaro ta'sirning xarakterli radiusi taxminan 10 -15 sm ni tashkil etishi, ya'ni zaif o'zaro ta'sir atom yadrosi hajmidan kichikroq masofalarda to'planganligi aniqlangan.
Nima uchun asosiy shovqinning mustaqil turi sifatida zaif shovqin haqida gapirishimiz mumkin? Javob oddiy. Gravitatsion, elektromagnit va kuchli o'zaro ta'sirlarga kamaymaydigan elementar zarrachalarning o'zgarishi jarayonlari mavjudligi aniqlandi. Yadro hodisalarida uchta sifat jihatidan farq qiluvchi o'zaro ta'sir mavjudligini ko'rsatadigan yaxshi misol radioaktivlikdir. Tajribalar radioaktivlikning uch xil turi mavjudligini ko'rsatadi: -, - va - radioaktiv parchalanish. Bunda -emirilish kuchli o'zaro ta'sirga bog'liq, -emirilish elektromagnit o'zaro ta'sirga bog'liq. Qolgan -parchalanishni elektromagnit va kuchli o'zaro ta'sirlar bilan izohlab bo'lmaydi va biz kuchsiz deb ataladigan yana bir fundamental o'zaro ta'sir mavjudligini qabul qilishga majburmiz. IN umumiy holat zaif o'zaro ta'sirni joriy qilish zarurati tabiatda elektromagnit va kuchli parchalanish saqlanish qonunlari bilan taqiqlangan jarayonlar sodir bo'lishi bilan bog'liq.
Zaif o'zaro ta'sir yadro ichida sezilarli darajada to'plangan bo'lsa-da, u ma'lum makroskopik ko'rinishlarga ega. Yuqorida aytib o'tganimizdek, u b-radioaktivlik jarayoni bilan bog'liq. Bundan tashqari, zaif o'zaro ta'sir yulduzlarda energiya ajralib chiqish mexanizmi uchun javob beradigan termoyadro reaktsiyalarida muhim rol o'ynaydi.
Zaif o'zaro ta'sirning eng hayratlanarli xususiyati - ko'zgu assimetriyasi namoyon bo'ladigan jarayonlarning mavjudligi. Bir qarashda, chap va o'ng tushunchalari o'rtasidagi farq o'zboshimchalik bilan ko'rinadi. Darhaqiqat, gravitatsiyaviy, elektromagnit va kuchli o'zaro ta'sir jarayonlari ko'zgu aksini amalga oshiradigan fazoviy inversiyaga nisbatan o'zgarmasdir. Aytishlaricha, bunday jarayonlarda fazoviy paritet P saqlanib qoladi.Ammo kuchsiz jarayonlar fazoviy paritetning saqlanmaganligi bilan davom etishi va shuning uchun chap va o'ng o'rtasidagi farqni sezishi mumkinligi tajribada aniqlangan. Hozirgi vaqtda zaif o'zaro ta'sirlarda paritetning saqlanmaganligi universal xarakterga ega ekanligi to'g'risida ishonchli eksperimental dalillar mavjud bo'lib, u nafaqat elementar zarrachalarning parchalanishida, balki yadroviy va hatto atom hodisalarida ham namoyon bo'ladi. Shuni e'tirof etish kerakki, ko'zgu assimetriyasi eng asosiy darajada Tabiatning xususiyatidir.
Zaif o'zaro ta'sirlarda paritetning saqlanmaganligi shunday ko'rinardi g'ayrioddiy mulk, Bu kashfiyotdan so'ng deyarli darhol nazariyotchilar chap va o'ng o'rtasida to'liq simmetriya mavjudligini, faqat u ilgari o'ylangandan ko'ra chuqurroq ma'noga ega ekanligini ko'rsatishga urinishgan. Oyna aks ettirish zarrachalarni antizarrachalar bilan almashtirish (zaryad konjugasiyasi C) bilan birga bo'lishi kerak, keyin esa barcha fundamental o'zaro ta'sirlar o'zgarmas bo'lishi kerak. Biroq, keyinchalik bu o'zgarmaslik universal emasligi aniqlandi. Uzoq muddatli neytral kaonlarning p +, p - pionlariga zaif parchalanishi mavjud bo'lib, agar ko'rsatilgan o'zgarmaslik haqiqatda sodir bo'lsa, ular taqiqlanadi. Shunday qilib, zaif o'zaro ta'sirning o'ziga xos xususiyati uning CP o'zgarmasligidir. Ehtimol, bu xususiyat koinotdagi materiya antizarralardan qurilgan antimateriyadan sezilarli darajada ustun bo'lishi uchun javobgardir. Dunyo va dunyoga qarshi dunyo assimetrikdir.
Qaysi zarralar zaif o'zaro ta'sirning tashuvchisi ekanligi haqidagi savol uzoq vaqt davomida noaniq edi. Tushunishga nisbatan yaqinda elektr zaif o'zaro ta'sirlarning yagona nazariyasi - Weinberg-Salam-Glashow nazariyasi doirasida erishildi. Hozirgi vaqtda zaif o'zaro ta'sirning tashuvchilari W ± va Z 0 bozonlari ekanligi umumiy qabul qilingan. Bular zaryadlangan W ± va neytral Z 0 elementar zarralardir spini 1 va massalari 100 m p gacha bo'lgan tartibda teng.

Elektromagnit o'zaro ta'sir

Barcha zaryadlangan jismlar, barcha zaryadlangan elementar zarralar elektromagnit o'zaro ta'sirda ishtirok etadilar. Shu ma'noda, bu juda universaldir. Elektromagnit o'zaro ta'sirning klassik nazariyasi Maksvell elektrodinamikasidir. Birikish konstantasi sifatida elektron zaryadi e qabul qilinadi.
Agar biz ikki nuqta zaryadini q 1 va q 2 tinch holatda ko'rib chiqsak, u holda ularning elektromagnit o'zaro ta'siri ma'lum elektrostatik kuchga kamayadi. Bu shuni anglatadiki, o'zaro ta'sir uzoq masofali va zaryadlar orasidagi masofa oshgani sayin sekin parchalanadi.
Elektromagnit o'zaro ta'sirning klassik ko'rinishlari yaxshi ma'lum va biz ular haqida to'xtalmaymiz. Kvant nazariyasi nuqtai nazaridan elektromagnit o'zaro ta'sirning tashuvchisi elementar zarracha foton - spin 1 bo'lgan massasiz bozondir. Zaryadlar orasidagi kvant elektromagnit o'zaro ta'sir shartli ravishda quyidagicha tasvirlangan:

Zaryadlangan zarracha foton chiqaradi, bu uning harakat holatini o'zgartirishga olib keladi. Boshqa zarracha bu fotonni yutadi va uning harakat holatini ham o'zgartiradi. Natijada, zarralar bir-birining mavjudligini sezadi. Ma'lumki, elektr zaryadi o'lchovli kattalikdir. Elektromagnit o'zaro ta'sirning o'lchovsiz ulanish konstantasini kiritish qulay. Buning uchun siz asosiy konstantalardan va c dan foydalanishingiz kerak. Natijada, atom fizikasida a = e 2 /c ≈1/137 nozik struktura konstantasi deb ataladigan quyidagi o'lchamsiz bog'lanish konstantasiga erishamiz.

Bu konstanta gravitatsion va kuchsiz o'zaro ta'sirlarning konstantalaridan sezilarli darajada oshib ketishini ko'rish oson.
Zamonaviy nuqtai nazardan, elektromagnit va zaif o'zaro ta'sirlar ifodalaydi turli tomonlar yagona elektrozaif o'zaro ta'sir. Elektromagnit va kuchsiz o'zaro ta'sirlarning barcha jihatlarini yagona pozitsiyadan tushuntirib beruvchi Vaynberg-Salam-Glashou nazariyasi - elektrozaif o'zaro ta'sirning yagona nazariyasi yaratildi. Qo'shma o'zaro ta'sirning alohida, mustaqil ko'rinadigan o'zaro ta'sirlarga bo'linishi qanday sodir bo'lishini sifat darajasida tushunish mumkinmi?
Xarakterli energiyalar etarlicha kichik bo'lsa, elektromagnit va zaif o'zaro ta'sirlar ajralib turadi va bir-biriga ta'sir qilmaydi. Energiya ortishi bilan ularning o'zaro ta'siri boshlanadi va etarlicha yuqori energiyalarda bu o'zaro ta'sirlar bitta elektrozaif o'zaro ta'sirga birlashadi. Xarakterli unifikatsiya energiyasi kattalik tartibida 10 2 GeV (GeV gigaelektron-volt uchun qisqa, 1 GeV = 10 9 eV, 1 eV = 1,6 10 -12 erg = 1,6 10 19 J) deb baholanadi. Taqqoslash uchun shuni ta'kidlaymizki, vodorod atomining asosiy holatidagi elektronning xarakterli energiyasi taxminan 10 -8 GeV, atom yadrosining xarakterli bog'lanish energiyasi taxminan 10 -2 GeV va qattiq jismning xarakterli bog'lanish energiyasi. taxminan 10-10 GeV ni tashkil qiladi. Shunday qilib, elektromagnit va kuchsiz o'zaro ta'sirlar birikmasining xarakterli energiyasi atom va yadro fizikasidagi xarakterli energiyalarga nisbatan juda katta. Shu sababli, elektromagnit va zaif o'zaro ta'sirlar oddiy fizik hodisalarda o'zlarining yagona mohiyatini ko'rsatmaydi.

Kuchli shovqin

Kuchli shovqin barqarorlik uchun javobgardir atom yadrolari. Ko'pgina kimyoviy elementlarning atom yadrolari barqaror bo'lgani uchun ularni parchalanishdan saqlaydigan o'zaro ta'sir juda kuchli bo'lishi kerakligi aniq. Ma'lumki, yadrolar proton va neytronlardan iborat. Musbat zaryadlangan protonlarning turli yo'nalishlarda tarqalishini oldini olish uchun ular o'rtasida elektrostatik itarilish kuchlaridan oshib ketadigan jozibador kuchlar bo'lishi kerak. Bu jozibali kuchlar uchun mas'ul bo'lgan kuchli o'zaro ta'sir.
Kuchli o'zaro ta'sirning o'ziga xos xususiyati uning zaryaddan mustaqilligidir. Protonlar, neytronlar va proton va neytron o'rtasidagi yadro tortishish kuchlari asosan bir xil. Bundan kelib chiqadiki, kuchli o'zaro ta'sirlar nuqtai nazaridan proton va neytronni ajratib bo'lmaydi va ular uchun bitta atama ishlatiladi. nuklon, ya'ni yadroning zarrasi.

Kuchli o'zaro ta'sirning xarakterli shkalasini tinch holatda bo'lgan ikkita nuklonni hisobga olgan holda tasvirlash mumkin. Nazariya ularning o'zaro ta'sirining potentsial energiyasiga Yukava potentsiali ko'rinishida olib keladi

bu erda qiymat r 0 ≈10 -13 sm va yadroning xarakterli kattaligiga kattalik tartibida to'g'ri keladi, g kuchli o'zaro ta'sirning bog'lanish konstantasi. Bu munosabatlar kuchli o'zaro ta'sirning qisqa masofali ekanligini va yadroning xarakterli hajmidan oshmaydigan masofalarda mohiyatan to'liq to'planganligini ko'rsatadi. r > r 0 bo'lganda u amalda yo'qoladi. Kuchli o'zaro ta'sirning taniqli makroskopik ko'rinishi radioaktivlik ta'siridir. Ammo shuni yodda tutish kerakki, Yukava potentsiali kuchli o'zaro ta'sirning universal xususiyati emas va uning asosiy jihatlari bilan bog'liq emas.
Hozirgi vaqtda kuchli o'zaro ta'sirning kvant xromodinamikasi deb ataladigan kvant nazariyasi mavjud. Ushbu nazariyaga ko'ra, kuchli o'zaro ta'sirning tashuvchilari elementar zarralar - glyuonlardir. Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, kuchli o'zaro ta'sirda ishtirok etuvchi va adronlar deb ataladigan zarralar elementar zarralar - kvarklardan iborat.
Kvarklar - spin 1/2 va massasi nolga teng bo'lmagan fermionlar. Kvarklarning eng hayratlanarli xususiyati ularning kasr elektr zaryadidir. Kvarklar uchta juftlikdan (dubletlarning uch avlodi) hosil bo'lib, ular quyidagicha ifodalanadi:

u	c
d	s	b

Kvarkning har bir turi odatda lazzat deb ataladi, shuning uchun oltita kvark lazzati mavjud. Bunda u-, c-, t-kvarklarning elektr zaryadi 2/3|e| , va d-, s-, b-kvarklar elektr zaryadi -1/3|e|, bu erda e elektronning zaryadi. Bundan tashqari, ma'lum bir lazzatning uchta kvarki mavjud. Ular rang deb ataladigan kvant sonida farqlanadi, bu uchta qiymatga ega: sariq, ko'k, qizil. Har bir kvark antikvarkka mos keladi, u berilgan kvarkka nisbatan qarama-qarshi elektr zaryadiga ega va antikolor deb ataladi: sariqqa qarshi, ko'k rangga qarshi, qizil rangga qarshi. Lazzat va ranglar sonini hisobga olsak, jami 36 ta kvark va antikvarklar mavjudligini ko'ramiz.
Kvarklar bir-biri bilan sakkizta glyuon almashinuvi orqali o'zaro ta'sir qiladi, ular spin 1 bo'lgan massasiz bozonlardir. Ular o'zaro ta'sirlashganda, kvarklarning ranglari o'zgarishi mumkin. Bunday holda, kuchli o'zaro ta'sir shartli ravishda quyidagicha tasvirlangan:

Adronning bir qismi bo'lgan kvark glyuon chiqaradi, buning natijasida adronning harakat holati o'zgaradi. Bu glyuon boshqa hadronning bir qismi bo'lgan kvark tomonidan so'riladi va uning harakat holatini o'zgartiradi. Natijada adronlar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi.
Tabiat shunday yaratilganki, kvarklarning o'zaro ta'siri har doim aniq adronlar bo'lgan rangsiz bog'langan holatlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Masalan, proton va neytron uchta kvarkdan iborat: p = uud, n = udd. Pion p − kvark u va antikvarkdan tuzilgan: p − = u. Glyuonlar orqali kvark-kvark o'zaro ta'sirining o'ziga xos xususiyati shundaki, kvarklar orasidagi masofa qisqargan sari ularning o'zaro ta'siri zaiflashadi. Bu hodisa asimptotik erkinlik deb ataladi va adronlar ichidagi kvarklarni erkin zarralar deb hisoblash mumkinligiga olib keladi. Asimptotik erkinlik tabiiy ravishda kvant xromodinamikasidan kelib chiqadi. Masofaning ortishi bilan kvarklar orasidagi o'zaro ta'sir kuchayishi kerakligi haqida eksperimental va nazariy ko'rsatkichlar mavjud, buning natijasida kvarklarning adron ichida bo'lishi energetik jihatdan qulaydir. Bu shuni anglatadiki, biz faqat rangsiz jismlarni - adronlarni kuzatishimiz mumkin. Rangga ega bo'lgan yagona kvarklar va glyuonlar erkin holatda bo'lolmaydi. Elementar zarrachalarning adronlar ichida rangga ega bo'lib qolishi hodisasi qamalish deyiladi. Qamoqqa olishni tushuntirish uchun turli modellar taklif qilingan, ammo nazariyaning birinchi tamoyillaridan kelib chiqadigan izchil tavsif hali tuzilmagan. Sifat nuqtai nazaridan, qiyinchiliklar rangga ega bo'lgan glyuonlarning barcha rangli ob'ektlar, shu jumladan bir-biri bilan o'zaro ta'siridan kelib chiqadi. Shu sababli, kvant xromodinamikasi mohiyatan chiziqli bo'lmagan nazariya bo'lib, kvant elektrodinamikasida va elektrozaif nazariyada qabul qilingan taxminiy tadqiqot usullari kuchli o'zaro ta'sirlar nazariyasiga to'liq mos kelmaydi.

O'zaro ta'sirlarni birlashtirish tendentsiyalari

Biz kvant darajasida barcha fundamental o'zaro ta'sirlar bir xil tarzda namoyon bo'lishini ko'ramiz. Moddaning elementar zarrasi elementar zarracha - o'zaro ta'sir tashuvchini chiqaradi, u moddaning boshqa elementar zarrasi tomonidan so'riladi. Bu materiya zarralarining bir-biri bilan o'zaro ta'siriga olib keladi.
Kuchli o'zaro ta'sirning o'lchovsiz bog'lanish konstantasini g2/(c)10 ko'rinishidagi nozik struktura konstantasi bilan o'xshashlik yo'li bilan qurish mumkin. Agar biz o'lchovsiz bog'lanish konstantalarini solishtirsak, eng zaif gravitatsiyaviy o'zaro ta'sir, keyin zaif, elektromagnit va kuchli ekanligini ko'rish oson.
Agar biz allaqachon ishlab chiqilgan elektrozaif o'zaro ta'sirlarning hozirgi standart deb ataladigan yagona nazariyasini hisobga olsak va birlashish tendentsiyasiga amal qilsak, u holda elektr zaif va kuchli o'zaro ta'sirlarning yagona nazariyasini qurish muammosi paydo bo'ladi. Hozirgi vaqtda bunday birlashtirilgan nazariyaning modellari yaratilgan bo'lib, ular grand unifikatsiya modeli deb ataladi. Ushbu modellarning barchasi juda ko'p umumiy fikrlar, xususan, birlashishning xarakterli energiyasi 10 15 GeV ga teng bo'lib chiqadi, bu elektromagnit va zaif o'zaro ta'sirlarni birlashtirishning xarakterli energiyasidan sezilarli darajada oshadi. Bundan kelib chiqadiki, buyuk birlashtirish bo'yicha to'g'ridan-to'g'ri eksperimental tadqiqotlar hatto juda uzoq kelajakda ham muammoli ko'rinadi. Taqqoslash uchun shuni ta'kidlaymizki, zamonaviy tezlatgichlar bilan erishish mumkin bo'lgan eng yuqori energiya 10 3 GeV dan oshmaydi. Shuning uchun, agar katta birlashtirishga oid eksperimental ma'lumotlar olingan bo'lsa, ular faqat bilvosita xarakterga ega bo'lishi mumkin. Xususan, katta birlashtirilgan modellar proton parchalanishini va katta massali magnit monopolning mavjudligini bashorat qiladi. Ushbu bashoratlarning eksperimental tasdiqlanishi birlashish tendentsiyalarining katta g'alabasi bo'ladi.
Yagona katta o'zaro ta'sirning alohida kuchli, kuchsiz va elektromagnit o'zaro ta'sirlarga bo'linishining umumiy manzarasi quyidagicha. 10 15 GeV va undan yuqori darajadagi energiyalarda yagona o'zaro ta'sir mavjud. Energiya 10 15 GeV dan pastga tushganda, kuchli va elektr kuchsiz kuchlar bir-biridan ajralib turadi va turli xil asosiy kuchlar sifatida ifodalanadi. 10 2 GeV dan past energiyaning yanada pasayishi bilan zaif va elektromagnit o'zaro ta'sirlar ajralib turadi. Natijada, makroskopik hodisalar fizikasiga xos bo'lgan energiya shkalasida ko'rib chiqilayotgan uchta o'zaro ta'sir yagona xususiyatga ega emasdek ko'rinadi.
Endi ta'kidlaymizki, 10 15 GeV energiyasi Plank energiyasidan unchalik uzoq emas

bunda kvant-gravitatsion effektlar sezilarli bo'ladi. Shuning uchun, buyuk birlashgan nazariya kvant tortishish muammosiga olib keladi. Agar biz birlashish tendentsiyasini davom ettiradigan bo'lsak, energiya Plank qiymatidan energiyaga kamayishi bilan ketma-ket alohida tortishish, kuchli, kuchsiz va elektromagnitlarga bo'lingan bitta keng qamrovli fundamental o'zaro ta'sirning mavjudligi g'oyasini qabul qilishimiz kerak. 10 2 GeV dan kam.
Bunday ulkan birlashtiruvchi nazariyani qurish, aftidan, elektr zaif o'zaro ta'sirlarning standart nazariyasiga va katta birlashtirish modellariga olib kelgan g'oyalar tizimi doirasida amalga oshirilmaydi. Yangi, ehtimol aqldan ozgan ko'rinadigan g'oyalar, g'oyalar va usullarni jalb qilish kerak. O'ta tortishish va simlar nazariyasi kabi yaqinda ishlab chiqilgan juda qiziqarli yondashuvlarga qaramay, barcha fundamental o'zaro ta'sirlarni birlashtirish muammosi ochiqligicha qolmoqda.

Xulosa

Shunday qilib, biz tabiatning to'rtta asosiy o'zaro ta'siri haqidagi asosiy ma'lumotlarni ko'rib chiqdik. Bu o'zaro ta'sirlarning mikroskopik va makroskopik ko'rinishlari va ular muhim rol o'ynaydigan fizik hodisalarning rasmi qisqacha tavsiflanadi.
Mumkin bo'lgan joylarda biz birlashish tendentsiyasini kuzatishga, fundamental o'zaro ta'sirlarning umumiy xususiyatlarini qayd etishga va hodisalarning xarakterli miqyoslari haqida ma'lumot berishga harakat qildik. Albatta, bu erda taqdim etilgan material o'zini to'liq deb ko'rsatmaydi va tizimli taqdimot uchun zarur bo'lgan ko'plab muhim tafsilotlarni o'z ichiga olmaydi. Biz ko'targan masalalarning batafsil tavsifi zamonaviy nazariy yuqori energiya fizikasi usullarining butun arsenalidan foydalanishni talab qiladi va ushbu maqola, ilmiy-ommabop adabiyotlar doirasidan tashqarida. Bizning maqsadimiz zamonaviy nazariy yuqori energiya fizikasi yutuqlari va uning rivojlanish tendentsiyalarining umumiy manzarasini taqdim etish edi. Biz o'quvchining materialni mustaqil, batafsilroq o'rganishga qiziqishini uyg'otishga harakat qildik. Albatta, bu yondashuv bilan muayyan qo'pollik muqarrar.
Tavsiya etilgan adabiyotlar ro'yxati ko'proq tayyor o'quvchiga maqolada muhokama qilingan masalalarni tushunishini chuqurlashtirishga imkon beradi.

Okun L.B. a, b, g, Z. M.: Nauka, 1985 yil.
Okun L.B. Elementar zarralar fizikasi. M.: Nauka, 1984 yil.
Novikov I.D. Koinot qanday portladi. M.: Nauka, 1988 yil.
Fridman D., van. Nieuwenhuizen P. // Uspekhi fiz. Sci. 1979. T. 128. N 135.
Xoking S. Katta portlashdan qora tuynuklargacha: Qisqa hikoya vaqt. M.: Mir, 1990 yil.
Davis P. Superpower: tabiatning yagona nazariyasini izlaydi. M.: Mir, 1989 yil.
Zeldovich Ya.B., Xlopov M.Yu. Tabiatni bilishdagi g'oyalar dramasi. M.: Nauka, 1987 yil.
Gotfrid K., Vayskopf V. Elementar zarralar fizikasi tushunchalari. M.: Mir, 1988 yil.
Coughlan G.D., Dodd J.E. Zarrachalar fizikasi g'oyalari. Kembrij: Kembrij universiteti. Matbuot, 1993 yil.

Eng keng tarqalgani - universal energiyaning to'rtta kuchga bo'linishi. Ko'p odamlar er, suv, havo va olovning klassik elementlari bilan tanish. Bu nomlar ko'pincha G'arb an'analarida qo'llaniladi. Barcha mistiklar to'rtta muqaddas yo'nalishni hurmat qilish orqali kuchlarga hurmat ko'rsatadilar, garchi turli xil an'analarda, jodugarlik va alkimyodan tortib tabiiy shamanizm va jodugarlikgacha, turli elementlar turli yo'nalishlarga mos kelishi mumkin.

Hamma narsa shu to'rt elementdan, ularning turli kombinatsiyalarida to'rtta kuchdan iborat. Jismoniy elementlar faqat energiya ramzi ekanligini tushunish muhimdir. Ular o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik yo'q va shuning uchun oltingugurt, simob va tuz so'zlarini nisbatan qo'llash turli xil turlari energiya, biz demoqchi emasmiz kimyoviy elementlar tom ma'noda. Yong'in elementi umuman yonayotgan mash'alning olovi emas, balki tabiatda yonayotgan mash'alaga o'xshash energiya, shuning uchun yonayotgan mash'al uni ramziy qiladi va hatto marosimlarda ham aks ettiradi. Ba'zi matnlarda elementlar donolik elementlari deb ataladi, shuning uchun olov elementi yonayotgan mash'alning olovi emas, balki olovning donoligidir. Er elementi bog 'tuprog'i yoki tosh emas, balki erning donoligidir. Simvolizmni noto'g'ri tushunish va kam baho berish zamonaviy ilm-fanni sehr va kimyo haqidagi bilimlardan voz kechishga majbur qildi. Zamonaviy psixologiya, ayniqsa Karl Yungning alkimyoviy asarlariga asoslangan, bu ezoterik belgilarni Yangi asrda hayotga qaytardi.

Har bir element nafaqat hamma narsaning energiyasi, balki koinotning elementlari mujassamlangan ong darajasi, o'lchov yoki mavjudlik tekisligidir. Har bir element o'ziga xos energetik tebranish va boshqalardan farq qiladigan xususiyatlarga ega. Har qanday odamni ma'lum fazilatlarga tabiiy moyilligi va bunday fazilatlarga ega bo'lmagan boshqa elementlar bilan o'zaro munosabatlarida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan muammolar tufayli elementlardan biri sifatida tasniflash mumkin. Elementlar bilan ishlash uyg'unlik manbalari bilan ishlashni o'rganishni anglatadi.

Yer.

Yer biz eng yaxshi biladigan elementdir. Yer elementining energiyasi jismoniy shakllar va jismoniy dunyo bilan ifodalanadi. Sezgilar orqali ko'rish va o'lchash mumkin bo'lgan hamma narsa yer elementidan iborat. Bizning tanamiz, uylarimiz, o'simliklarimiz, daraxtlar, toshlar va inson tomonidan yaratilgan barcha narsalar - avtomobillar, o'yinchoqlar va zargarlik buyumlari - bu erdagi energiya. Bizning tanamiz, suyaklarimiz va ular tashkil topgan barcha minerallar va metallar tashuvchilardir yer elementi.

Bu energiya mavjudlikning barcha jismoniy tomonlarini boshqaradi va shu bilan bizning jismoniy sog'ligimiz va moliyaviy farovonligimizga ta'sir qiladi. Tarotda, fol ochish va meditatsiyada ishlatiladigan kartalar, bu energiya disklar shaklida ifodalanadi, ba'zan tangalar yoki pentacles deb ataladi. Besh burchakli yulduz jismoniy darajadagi himoyani anglatishi mumkin. Rivojlangan yer energiyasiga ega bo'lgan odamlar jismoniy dunyoda kuchga ega, shu bilan birga energiyaning ushbu turi bilan aloqani qidirayotgan odamlar jismoniy va moliyaviy sohalarda muammolarga duch kelishadi. Yer elementining eng yuqori shakli - mustaqillik, bu o'z tanasini, uyini va taqdirini boshqarish huquqini anglatadi. Siz o'z uyingiz va tanangizning xo'jayinisiz. Munajjimlar nuqtai nazaridan, er belgilari Toros, Bokira va Uloqdir, garchi qaysidir ma'noda har bir belgi jismoniy dunyo bilan o'zaro ta'sir qiladi. Shimoliy qutbning kuchli, uzluksiz geomagnit energiyasi tufayli, odatda, hech bo'lmaganda Shimoliy yarim sharda er yo'nalishi deb hisoblanadi.

yer elementi, mistik er odatda Yer sayyorasidan farqlanadi. Mistiklar, ikkinchisi haqida gapirganda, odatda onaning ayol qiyofasida aks ettirilgan ongni, sayyoraning ruhini anglatadi. U ko'p ismlarni o'zgartirdi. Yunoncha Gaia nomi eng mashhur bo'ldi, chunki yaqin o'tmishda olim Jeyms Lovelok Gaia nazariyasini ilgari surdi, unga ko'ra sayyoramiz biosferasi yagona aqlli organizmdir va biz bu organizm ichidagi kichik zarrachalarga o'xshaymiz. Biz sayyoramiz tanasining hujayralariga o'xshaymiz; bizga ta'sir qiladigan narsa butun tanaga ta'sir qiladi.

Suv.

Suv - bu astral tekislikning energiyasi, ramziy haqiqat darajasi, bu erda konturlar va shakllar suyuq va o'zgaruvchan. Suv tushlarning elementidir. Bizning tanamizda suv qon va hujayralarni tashkil etuvchi suyuqliklar bilan ramziy ma'noga ega, ammo aslida suvning asosiy energiyasi bizning astral tanamiz bo'lib, biz uxlayotganimizda va orzu qilganimizda sayohat qiladi. Astral tana - bu his-tuyg'ular ta'sir qiladigan o'zimizning tasvirimiz. Suv kabi, bu energiya suyuq va shaklini osongina o'zgartiradi. Astral tana bizning his-tuyg'ularimizni saqlaydigan idishga o'xshaydi, xuddi stakan suvni ushlab turadi. Tuyg'ular sokin bo'lsa, suyuqlik shaffof bo'ladi, agar ular biror narsa bilan bulutlangan bo'lsa, u bulutli bo'ladi. Koinotning suv darajasi astral yoki hissiy daraja sifatida tanilgan.

Stakan bilan o'xshashlik ramziy ravishda suv energiyasining yana bir jihatini - chegaralarning mavjudligini o'zida mujassam etadi. Suvning vazifasi munosabatlar chegaralarini aniqlashdir. Tuyg'ular har qanday turdagi munosabatlarning qurilish materialidir - oila, do'stlik, sevgi yoki nikoh. Suv bizga qo'yadigan hissiy va ruhiy savollarni o'rnatish.

Bundan tashqari, suv ruhiy qobiliyatlar va ongning mistik chuqurligiga botirish bilan bog'liq. G'arbiy Evropa an'analari odatda suvni g'arb bilan bog'laydi. Birinchidan, g'arbda ulkan okean - Atlantika bor edi, ikkinchidan, quyosh ufqdan pastga botgan joy doimo o'lim joyi, noma'lum va sirli narsalarning markazi hisoblangan. Ko'p odamlarning ongida o'lik va suv shohligi chambarchas bog'liq. Bu ikkala tushuncha ham G‘arb bilan bog‘liq.

Suv elementining eng oliy, eng sof shakli hisobsiz sevgi, mo''jizaviy shifo, poklanish va rahm-shafqat manbai. Tarot tizimida suv krujkalar va mistik ma'noda Grail bilan, nasroniy va butparast uyushmalari bilan ta'minlangan sehrli chashka yoki qozon bilan ramziy ma'noga ega. Zodiakning suv belgilari - Saraton, Chayonlar va Baliqlar, ularning har biri ma'lum ma'noda hissiy munosabatlar bilan bog'liq.

Havo.

Havo aqliy tekislikning elementidir. Bu g'oyalar, tushunchalar va fikrlar sohasi. Osmon kabi bizning ongimiz musaffo va osoyishta bo'lishi mumkin. Boshqa paytlarda ular fikrlar harakatidan g'azablanadilar yoki bulutlarning suvli tumanlari - bizning his-tuyg'ularimiz bilan qoplanadi. Bizning hissiy va ruhiy tanamiz o'rtasidagi bog'liqlik osmon va dengiz o'rtasidagi munosabatlarga o'xshaydi. Har qanday narsa astral darajada shakllanmasdan oldin, aqliy tasvir, fikr unga jon berishi kerak.

Havo aloqa elementidir. Biz so'zlarni gapirish uchun nafasimiz kuchidan foydalanamiz. Bizning oramizdagi havo olib yuradi tovush to'lqinlari biz gapirayotgan so'zlar eshitilishi uchun.

Afsuski, havo elementini o'rganuvchilarning ko'pchiligi havo faqat gapirish uchun, ammo bu tinglash kuchi deb hisoblashadi. Havo mantiq va yod olish, balki she'r va samimiylikdir. Tarot tizimida havo ramzi qilichlardir. Kuchli havo elementi bo'lgan odamni tasvirlashda biz "U o'tkir aqlli" metaforasini ishlatamiz. Ikki qirraga ega bo'lgan qilichlar ikki tomonlama aloqani anglatadi, bu tinglash va gapirishni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, ular so'zlarning ikki tomonlama tabiatini anglatadi: odamlarni birlashtirish, aloqa vositasi bo'lib xizmat qilish va ayni paytda zarar etkazish qobiliyati. Va nihoyat, biz xiyonatga nisbatan "qilich" metaforasini ishlatamiz, masalan: "U meni orqamdan pichoqladi".

Qilich ramzining yakuniy amalga oshirilishini qirol Artur afsonasida topish mumkin. Excalibur - haqiqat qilichi. Havoning asosiy kuchi haqiqatdir, lekin uning ifodalanish shakli qilich egasiga bog'liq.Ko'pchilik G'arb an'analarida havo sharq bilan bog'liq, lekin ba'zan u yer-havo juftligini qarama-qarshi qo'yish uchun janub bilan bog'liq. shimol-janub juftligi bilan. Zodiak havo belgilariga Egizaklar, Tarozilar va Kova kiradi, chunki ularning barchasi aloqa va aloqa sohasida ishlaydi.

Yong'in.

Eng qiyin element - bu olov. Siz erni qo'lingizga olishingiz mumkin. Siz suv ichishingiz mumkin. Havoni nafas olish mumkin, ammo olovni ushlab bo'lmaydi. Bizning tanamizda olov metabolizmni anglatadi. Biz uning borligini bilamiz, lekin qolgan uchta element kabi unga tegizishimiz mumkin emas. Mistiklar olovni o'ziga xos tarzda tasvirlaydilar. Bu energiya komponentidir. Yong'in - bu energetik haqiqat. Yong'in uchqunlari aqliy darajadagi g'oyani yoqadi, u hissiy darajada shakllanadi va erdagi tuzilishga ega.

Ba'zilar uchun olov mansabda, boshqalar uchun jinsiy aloqada, boshqalar uchun ijodiy intilishlarda o'z ifodasini topadi. Yong'in - bu bizni shaxsiy intilishlar orqali o'z shaxsiyligimizni izlashga undaydigan kuch. Sizning ichingizda olov eng yuqori shakli- bu bizning xohishimiz. Iroda amalga oshadi har xil. Oddiy qilib aytganda, irodani biz xohlagan, ishtiyoq bilan xohlagan narsa sifatida aniqlash mumkin. Bu egoning irodasi yoki shaxsning irodasi deb ataladi. “Nafs irodasi”dan yuqoriga ko‘tarilish oliy, ilohiy individuallik bo‘lgan oliy irodaga erishish demakdir. U ba'zan yuqori o'zlik deb ataladi. Olov - bu ruh, har birimizdagi individuallikning ilohiy uchqunidir. Shaxsiy irodamizni ilohiy irodamiz bilan birlashtirib, biz haqiqiy ruhiy o'zlikni qo'lga kiritamiz va barcha eshiklar bizga ochiq.

Tarot kartalarida olov tayoq, nayza yoki mash'al sifatida namoyon bo'lib, bizni individuallikka yo'l ochishga yordam beradi. Sehrli tayoq - bu sehrli kuchni jamlash vositasi sifatida ishlatadigan sehrgar yoki jodugarning atributidir.

Mifologik nuqtai nazardan, nayza - bu Masihni teshgan taqdirning nayzasi yoki Irlandiya mifologiyasining oliy xudosi Luxning nayzasi. Eng oliy irodaning timsoli - bu inson taqdiri: biz tanlov qilishimiz kerak: taqdirimizdan voz kechish yoki uni qabul qilish. Ko'pincha olov janubiy yo'nalish bilan bog'liq, chunki Shimoliy yarim sharda peshin quyoshi janub bilan bog'liq va bu kunning eng issiq nuqtasi. Bundan tashqari, siz qanchalik janubga qarab harakatlansangiz, ekvatorga yaqinlashasiz va issiqroq bo'lasiz. Ba'zilar uchun ko'tarilgan quyoshning ramzi sifatida olov sharq bilan bog'liq. Shubhasiz, fazoviy birlashmalarning ba'zilari har xil bo'ladi Janubiy yarim shar. Astrolojik yong'in belgilari - Qo'y, Arslon va Yay. Uchta belgining har biri o'ziga xos tarzda o'ziga xoslik, ego va irodani ifoda etishga intiladi.Ba'zi an'analarda olov va havo ramzlari teskari: olov olov ustida soxtalashtirilgan pichoq bilan bog'liq. Bu jangchining quroli bo'lib, olovli intizomni ko'taradi, novdalar esa havoni anglatadi, chunki ular uchun novdalar shamolda bo'lgan daraxtning tepasidan olinadi. Bu shunchaki boshqa belgilar tizimi, birinchisidan yomonroq yoki yaxshiroq emas.

Olov va havo erkaklar elementi hisoblanadi, ularning tepalari yuqoriga qaratilgan. Yer va suv tepalari pastga qaragan ayol elementlardir.

Teng segmentlardan tashkil topgan aylana ichiga yozilgan xoch muqaddas doiradagi to'rtta element va to'rtta asosiy yo'nalishning ramzidir. Shuningdek, u Yer sayyorasining astrolojik belgisidir.

Katta portlashdan taxminan 1 milliard yil o'tgach, protogalaktik bulutlarning shakllanishi

Bizni yerda ushlab turuvchi va Oyga uchishni qiyinlashtiradigan tortishish kuchini yaxshi bilamiz. Va elektromagnetizm, buning natijasida biz alohida atomlarga bo'linmaymiz va noutbuklarni ulashimiz mumkin. Fizik olamni aynan shunday qiladigan yana ikkita kuch haqida gapiradi.

Maktabdan beri hammamiz universal tortishish qonunini va Kulon qonunini yaxshi bilamiz. Birinchisi bizga yulduzlar va sayyoralar kabi massiv jismlarning bir-birini qanday ta'sir qilishini (tortishishini) tushuntiradi. Yana biri (ebonit tayoq bilan tajribani eslang) elektr zaryadlangan jismlar orasida qanday tortishish va itarilish kuchlari paydo bo'lishini ko'rsatadi.

Ammo bu biz kuzatayotgan Olamning ko'rinishini belgilovchi kuchlar va o'zaro ta'sirlarning butun majmuasimi?

Zamonaviy fizikaning ta'kidlashicha, Olamdagi zarralar o'rtasida to'rt turdagi asosiy (asosiy) o'zaro ta'sirlar mavjud. Men ulardan ikkitasi haqida yuqorida aytib o'tdim va ular bilan hamma narsa oddiy ko'rinadi, chunki ularning namoyon bo'lishi bizni kundalik hayotda doimo o'rab oladi: bu tortishish va elektromagnit o'zaro ta'sir.

Shunday qilib, birinchisining harakati tufayli biz erga mustahkam turamiz va kosmosga uchmaymiz. Ikkinchisi, masalan, barchamiz atomlaridagi protonga elektronning tortilishini va oxir-oqibat, atomlarning bir-biriga tortilishini ta'minlaydi (ya'ni, u molekulalar, biologik to'qimalar va boshqalarning shakllanishi uchun javobgardir. .). Shunday qilib, aynan elektromagnit o'zaro ta'sir kuchlari tufayli, masalan, zerikarli qo'shnining boshini urish unchalik oson emasligi ma'lum bo'ldi va buning uchun biz bolta yordamiga murojaat qilishimiz kerak. turli xil doğaçlama vositalar.

Kuchli o'zaro ta'sir - yadrodagi zarralar orasidagi tortishishni ta'minlaydi; elektrostatik - itarilish

Kulon kuchlarini yengish bo'yicha bu chinakam titanik vazifa kuchli o'zaro ta'sir orqali amalga oshiriladi. Demak, u tufayli yadrodagi protonlar (shuningdek, neytronlar) hamon bir-biriga tortilmaydi. Aytgancha, proton va neytronlarning o'zi ham ko'proq "elementar" zarralar - kvarklardan iborat. Shunday qilib, kvarklar ham o'zaro ta'sir qiladi va bir-birini "kuchli" tortadi. Ammo, xayriyatki, ko'p milliardlab kilometrlik kosmik masofalarda ishlaydigan bir xil tortishish o'zaro ta'siridan farqli o'laroq, kuchli o'zaro ta'sir, ular aytganidek, qisqa muddatli. Bu shuni anglatadiki, bitta protonni o'rab turgan "kuchli tortishish" maydoni faqat yadro hajmi bilan taqqoslanadigan kichik miqyoslarda ishlaydi.

Shuning uchun, masalan, atomlardan birining yadrosida o'tirgan proton, Coulomb repulsiyasiga qaramay, qo'shni atomdan protonni qabul qila olmaydi va "kuchli" tortadi. Aks holda, koinotdagi barcha proton va neytron moddalari umumiy massa markaziga "tortib" qolishi va bitta ulkan "superyadro" hosil qilishi mumkin. Shunga o'xshash narsa neytron yulduzlarning qalinligida sodir bo'lmoqda, ulardan biriga, kutilgandek, bir kun (taxminan besh milliard yildan keyin) bizning Quyoshimiz qisqaradi.

Nima? Neytrinolar mendan o'tib ketadimi?

Shu bilan birga, koinotda neytrinolar haqiqatan ham ulkan miqdorda hosil bo'ladi va bu zarralarning ulkan oqimi doimiy ravishda Yerning qalinligiga kirib boradi. Misol uchun, gugurt qutisi hajmida har qanday vaqtda o'rtacha 20 ga yaqin neytrino mavjud. Shunday qilib, siz o'zimning oxirgi postimda yozgan ulkan suv detektori barrelini va u orqali istalgan vaqtda uchib o'tadigan neytrinolarning ajoyib miqdorini tasavvur qilishingiz mumkin. Shunday qilib, ushbu detektor ustida ishlayotgan olimlar, odatda, kamida bir neytrino o'z barrelini "sezishi" va undagi zaif kuchlari bilan o'zaro ta'sir qilishi uchun shunday baxtli imkoniyatni bir necha oy kutishlari kerak.

Biroq, zaifligiga qaramay, bu o'zaro ta'sir Koinotda va inson hayotida juda muhim rol o'ynaydi. Shunday qilib, u radioaktivlik turlaridan biri uchun javobgar bo'lib chiqdi, ya'ni tirik organizmlarga ta'sir qilish xavfi darajasi bo'yicha ikkinchi (gamma-radioaktivlikdan keyin) beta-parchalanish. Eng muhimi shundaki, zaif o'zaro ta'sirsiz ko'plab yulduzlarning tubida termoyadroviy reaktsiyalar sodir bo'lishi mumkin emas va yulduz energiyasini chiqarish uchun javobgardir.

Bu koinotdagi shouni boshqaradigan fundamental o'zaro ta'sirlar Apokalipsisining to'rtta otliqlari: kuchli, elektromagnit, zaif va tortishish.

O'zaro ta'sir materiya harakatining asosiy sababidir, shuning uchun o'zaro ta'sir tabiiy kelib chiqishi va tizimli tashkil etilishidan qat'i nazar, barcha moddiy ob'ektlarga xosdir. Turli xil o'zaro ta'sirlarning xususiyatlari moddiy ob'ektlarning mavjudligi va o'ziga xos xususiyatlarini belgilaydi. Hammasi bo'lib o'zaro ta'sirning to'rt turi ma'lum: tortishish, elektromagnit, kuchli va zaif.

Gravitatsion o'zaro ta'sir ma'lum bo'lgan fundamental o'zaro ta'sirlardan birinchisi bo'lib, olimlarning tadqiqot ob'ektiga aylandi. U orqali uzatiladigan massaga ega bo'lgan har qanday moddiy ob'ektlarni o'zaro jalb qilishda o'zini namoyon qiladi tortishish maydoni va I. Nyuton tomonidan tuzilgan butun olam tortishish qonuni bilan aniqlanadi

Tortishish qonuni tushishni tasvirlaydi moddiy jismlar Yer maydonida, sayyoralar harakati quyosh sistemasi, yulduzlar va boshqalar. Moddaning massasi ortishi bilan tortishish kuchlarining oʻzaro taʼsiri kuchayadi. Gravitatsion o'zaro ta'sir ma'lum bo'lganlarning eng zaifidir zamonaviy fan o'zaro ta'sirlar. Shunga qaramay, gravitatsiyaviy o'zaro ta'sirlar butun olamning tuzilishini belgilaydi: barchaning shakllanishi kosmik tizimlar; sayyoralar, yulduzlar va galaktikalarning mavjudligi. Gravitatsion o'zaro ta'sirning muhim roli uning universalligi bilan belgilanadi: unda barcha jismlar, zarralar va maydonlar ishtirok etadi.

Gravitatsion o'zaro ta'sirning tashuvchilari gravitonlar - tortishish maydonining kvantlari.

Elektromagnit o'zaro ta'sir ham universaldir va mikro-, makro- va mega-dunyodagi har qanday jismlar o'rtasida mavjud. Elektromagnit o'zaro ta'sir elektr zaryadlari tufayli yuzaga keladi va elektr va magnit maydonlar yordamida uzatiladi. Elektr maydoni mavjud bo'lganda paydo bo'ladi elektr zaryadlari, va magnit - elektr zaryadlarining harakati paytida. Elektromagnit o'zaro ta'sir quyidagicha tavsiflanadi: Kulon qonuni, Amper qonuni va boshqalar va umumlashtirilgan shaklda - Maksvellning elektromagnit nazariyasi, birlashtiruvchi elektr va magnit maydon. Elektromagnit o'zaro ta'sir tufayli atomlar, molekulalar paydo bo'ladi va kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ladi. Kimyoviy reaksiyalar elektromagnit o'zaro ta'sirlarning namoyon bo'lishini ifodalaydi va molekulalardagi atomlar o'rtasidagi bog'lanishlarni qayta taqsimlash natijalari, shuningdek molekulalardagi atomlarning soni va tarkibi turli moddalar. Har xil agregatsiya holatlari moddalar, elastik kuchlar, ishqalanish va boshqalar elektromagnit o'zaro ta'sir bilan aniqlanadi. Elektromagnit o'zaro ta'sirning tashuvchilari fotonlar - kvantlardir elektromagnit maydon nol dam massasi bilan.

Atom yadrosi ichida kuchli va kuchsiz o'zaro ta'sirlar mavjud. Kuchli o'zaro ta'sir yadrodagi nuklonlarning bog'lanishini ta'minlaydi. Ushbu o'zaro ta'sir belgilanadi yadro kuchlari, zaryad mustaqilligi, qisqa masofa, to'yinganlik va boshqa xususiyatlarga ega. Kuchli o'zaro ta'sir yadrodagi nuklonlarni (proton va neytronlarni) va nuklonlar ichidagi kvarklarni ushlab turadi va atom yadrolarining barqarorligi uchun javobgardir. Kuchli o'zaro ta'sirdan foydalanib, olimlar nima uchun atom yadrosi protonlari elektromagnit itaruvchi kuchlar ta'sirida bir-biridan uchib ketmasligini tushuntirdilar. Kuchli o'zaro ta'sir protonlar, neytronlar va boshqa zarralarning bir qismi bo'lgan kvarklarni "yopishtiruvchi" zarralar - glyuonlar orqali uzatiladi.

Zaif o'zaro ta'sir ham faqat mikrokosmosda ishlaydi. Bu o'zaro ta'sirda fotondan tashqari barcha elementar zarralar ishtirok etadi. U elementar zarrachalarning ko'p parchalanishiga sabab bo'ladi, shuning uchun uning kashfiyoti radioaktivlik kashf etilgandan keyin sodir bo'ldi. Kuchsiz oʻzaro taʼsirning birinchi nazariyasi 1934-yilda E.Fermi tomonidan yaratilgan va 1950-yillarda ishlab chiqilgan. M. Gell-Man, R. Feynman va boshqa olimlar. Zaif o'zaro ta'sirning tashuvchilari massasi protonlar massasidan 100 marta katta bo'lgan zarralar - oraliq vektor bozonlari hisoblanadi.

Asosiy o'zaro ta'sirlarning xususiyatlari Jadvalda keltirilgan. 2.1.

2.1-jadval

Asosiy o'zaro ta'sirlarning xususiyatlari

Jadval shuni ko'rsatadiki, gravitatsiyaviy o'zaro ta'sir boshqa o'zaro ta'sirlarga qaraganda ancha zaifdir. Uning harakat doirasi cheksizdir. U mikroprotsesslarda muhim rol o'ynamaydi va ayni paytda katta massali ob'ektlar uchun asosiy hisoblanadi. Elektromagnit o'zaro ta'sir gravitatsiyaviy o'zaro ta'sirdan kuchliroqdir, garchi uning ta'sir doirasi ham cheksizdir. Kuchli va zaif o'zaro ta'sirlar juda cheklangan ta'sir doirasiga ega.

Zamonaviy tabiatshunoslikning eng muhim vazifalaridan biri - har xil turdagi o'zaro ta'sirlarni birlashtiruvchi fundamental o'zaro ta'sirlarning yagona nazariyasini yaratishdir. Bunday nazariyani yaratish elementar zarrachalarning yagona nazariyasini qurishni ham anglatadi.