強相互作用力
最早認識到的質(zhì)子,、中子間的核力屬于強相互作用,是質(zhì)子,、中子結合成原子核的作用力,,后來進一步認識到強子是由夸克組成的,強作用是夸克之間的相互作用力,。強作用最強,,也是一種短程力。其理論是量子色動力學,,強作用是一種色相互作用,,具有色荷的夸克所具有的相互作用,,色荷通過交換8種膠子而相互作用,在能量不是非常高的情況下,, 強相互作用的媒介粒子是介子,。強作用具有最強的對稱性,遵從的守恒定律最多,。強作用引起的粒子衰變稱為強衰變,,強衰變粒子的平均壽命最短,為10-20~10-24s,,強衰變粒子稱為不穩(wěn)定粒子或共振態(tài),。
第一節(jié) 強相互作用力的實質(zhì)
強相互作用力乃是讓強子們結合在一塊的作用力,人們認為其作用機制乃是核子間相互交換介子而產(chǎn)生的,。
而其實,,強子們之間的相互作用實際上乃是夸克團體與夸克團體之間的相互作用,而夸克團體之間的相互作用則必然乃夸克與夸克之間相互作用的剩余,。而夸克之間的相互作用我們已知它是未飽和游空子重合體之間相互作用的延伸,,這才是真正的強相互作用之作用機制。
大約地說,,當夸克們結合成為強子時,,其結構已經(jīng)較為嚴密完整,可是,,如果強子之間發(fā)生了強烈的撞擊作用,,那么各強子原來的結構則定會遭到破壞,因此,,各強子中的大小夸克們則自然會重新產(chǎn)生相互的作用而結合在一塊,;這,正就是強相互作用的現(xiàn)象,。
而說到底,,強相互作用的實質(zhì)乃是由于未飽和游空子重合體之中心體因其綜合循環(huán)體的未飽和而通過靜空子中間體滲透出中心極性而與別的未飽和游空子重合體之外層循環(huán)體產(chǎn)生相互吸引,并且自身的循環(huán)體同理也受到對方中心體吸引,,因而它們之間則產(chǎn)生了強烈的相互作用從而形成了各種層次的聯(lián)合構成體,,而強相互作用則乃是其中一個層次上的聯(lián)合相互作用而已。
代表:核力
弱相互作用力也叫弱作用力,。是自然界中四種作用力之一,。
一、弱力是如何表現(xiàn)出來的,?
弱力屬于微觀力,。在微觀粒子世界中,粒子之間的相互作用是通過碰撞而實現(xiàn)的,。由于作用強度的不同表現(xiàn)為弱,、電,、強作用力。
對于弱相互作用力來說,,表現(xiàn)為中子的β衰變,。即:中子衰變成質(zhì)子、電子與電子中微子,。
在費曼圖中表現(xiàn)為:中子與電子中微子發(fā)生碰撞,,在碰撞過程中發(fā)生了力的作用,這種力就是弱相互作用力,。碰撞后的中子改變方向,,其固有能量與動量都發(fā)生改變,變成了質(zhì)子(準確的說是:碰撞后中子改變運動方向,,與觀測時空成角,,被觀測成了質(zhì)子)。同樣,,電子中微子也改變方向,,固有能量與動量也發(fā)生改變,變成了電子(準確的來說是:碰撞后電子中微子改變運動方向,,與觀測時空成角,,被觀測成了電子)。
二,、粒子之間是如何通過弱力作用的,?
參與碰撞的粒子稱為費米子,,其自旋為半整數(shù),。由于兩粒子間的碰撞是間隔一定距離的,這種碰撞并不是超距作用,,而是要通過媒介粒子來傳遞,,這個起傳遞作用的粒子就象是一個“媒婆”,被稱為玻色子,,其自旋為整數(shù),。傳遞力的作用的粒子以虛態(tài)存在。對于弱相互作用來說該粒子為W,、Z光子(光子的運動速度為光速,,由于其運動速度的下降,被觀測成了低速運動的W,、Z粒子),。
三、弱電是如何統(tǒng)一的,?
在量子力學中,,粒子從初態(tài)到末態(tài)的躍遷,,涉及到粒子的湮滅與產(chǎn)生??梢越频挠觅M米公式和量子場論的相應公式進行計算,。
計算中,4個費米子(中子,、質(zhì)子,、電子、電子中微子)通過一個中間玻色子聯(lián)系,。通過躍遷前后費米子場與玻色子場的關系,,將弱作用力的耦合常數(shù)用電磁精細結構常數(shù)(也就是電磁力的作用強度1/137)進行替代,引入距陣元與費米相互作用常數(shù)的關系,。計算出W,、Z光子的理論質(zhì)量。
這個計算結果與實驗相符,。從而反過來證實了弱電的統(tǒng)一性,,即:弱相互作用與電磁相互作用是一種力―――這就是1979年諾貝爾物理學獎。
|