Мифы и реальность фундаментальных взаимодействий
Фундаментальные взаимодействия в природе и их особенности. Изучение сил гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого согласований. Базовые функции электростатических сил притяжения. Распространение структур гравитации в водородном состоянии.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.06.2016 |
Размер файла | 51,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Фундаментальные взаимодействия в природе и их особенности
2. Мифы и реальность четырех фундаментальных взаимодействий
Заключение
Список использованных источников
Введение
Актуальность проблемы исследования. В своей повседневной жизни человек сталкивается с множеством сил, действующих на тела: сила ветра или потока воды; давление воздуха; мощный выброс взрывающихся химических веществ; мускульная сила человека; вес предметов; давление квантов света; притяжение и отталкивание электрических зарядов; сейсмические волны, вызывающие подчас катастрофические разрушения; вулканические извержения, приводившие к гибели цивилизаций и т.д.
Одни силы действуют непосредственно при контакте с телом, другие, например гравитация, действуют на расстоянии, через пространство. Но, как выяснилось в результате развития естествознания, несмотря на столь большое разнообразие, все действующие в природе силы можно свести к четырем фундаментальным взаимодействиям Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. - С. 349..
В порядке возрастания интенсивности эти фундаментальные взаимодействия представляются следующим образом: гравитационное взаимодействие; слабое взаимодействие; электромагнитное взаимодействие; сильное взаимодействие.
С проявлением всех этих типов взаимодействий мы встречаемся при изучении различных физических процессов, происходящих во Вселенной (от механического движения, как простейшей формы движения материи, до сложнейших процессов существования жизни на Земле, взаимного превращения элементарных частиц и т.д.)
Именно эти взаимодействия в конечном счете отвечают за все изменения в природе, именно они являются источником всех преобразований материальных тел, процессов.
Каждое из четырех фундаментальных взаимодействий имеет сходство с тремя остальными и в то же время свои отличия. Прежде всего, следует сказать о том, что является общим для этих фундаментальных взаимодействий. Иначе говоря: как понимает современная физика сущность взаимодействия? Еще в середине XIX века с созданием теории электромагнитного поля выяснилось, что передача взаимодействия осуществляется не мгновенно (принцип дальнодействия), а с конечной скоростью посредством некоторого посредника - непрерывно распределенного в пространстве поля (принцип близкодействия). Скорость распространения электромагнитного поля равна скорости света.
Однако уже в первой четверти XX века, с появлением квантовой механики значительно углубилось представление о физическом поле.
В свете квантово-волнового дуализма любое поле является не непрерывным, а имеет дискретную структуру, ему должны соответствовать определенные частицы, кванты этого поля. Например, квантами электромагнитного поля являются фотоны. Когда заряженные частицы обмениваются между собой фотонами, это приводит к появлению электромагнитного поля. Фотоны и являются переносчиками электромагнитного взаимодействия.
Аналогичным образом и другие виды фундаментальных взаимодействий имеют свои поля и соответствующие частицы, переносящие это полевое взаимодействие. Изучение конкретных свойств, закономерностей этих полей и частиц - носителей фундаментальных взаимодействий - главная задача современной физики.
Цель подготовки контрольной работы - изучение фундаментальных и производных взаимодействий в рамках освоения дисциплины «концепции современного естествознания».
Задачи контрольной работы:
- изучить особенности фундаментальных взаимодействий в природе;
- рассмотреть существующие мифы и реальность относительно четырёх фундаментальных взаимодействий.
1. Фундаментальные взаимодействия в природе и их особенности
Взаимодействие представляет собой развертывающийся во времени и пространстве процесс воздействия одних объектов на другие путем обмена материей и движением. Оно обусловливает соединение элементов в системы, все свойства тел являются производными от взаимодействий.
Взаимодействие выступает как движение материи, а любое движение включает в себя различные виды взаимодействия. Не существует движения, в котором не было бы взаимодействия, так и не существует взаимодействия без движения. Взаимодействие и движение являются формой существования материи. По современным представлениям взаимодействие любого типа должно иметь своего физического агента-переносчика Кузнецов Б.Г. Развитие физических идей от Галилея до Эйнштейна в свете современной науки. - СПб.: Петрополис, 2001. - С. 211..
Любые формы движения материи, изучаемые физикой, являются фундаментальными взаимодействиями. Это силы гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого взаимодействий.
Гравитационное взаимодействие является самым слабым из всех физических взаимодействий. Оно описывается законом тяготения И. Ньютона. В макромире оно тем сильнее, чем больше массы взаимодействующих тел. В микромире гравитационное взаимодействие теряется на фоне более мощных сил. Так, сила гравитационного притяжения электронов в 1040 раз меньше, чем их сила электростатического отталкивания. И только при сверхвысокой плотности вещества, порядка 1094 г/см3 гравитационные взаимодействия могут быть сравнимы с другими формами взаимодействия в микромире Концепции современного естествознания / Под ред. С.И.Самыгина. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2006. - С. 155..
Гравитационные взаимодействия обусловливают образование всех космических систем, а также концентрацию рассеянной материи звезд и галактик. Считается, что скорость распространения гравитационных волн равна скорости света в вакууме, но они еще достоверно не зарегистрированы приборами. Чувствительность современных измерительных устройств недостаточна для их регистрации из-за ничтожно малой амплитуды. Тем не менее американским физикам Р. Хясли и Дж. Тейлору удалось косвенно подтвердить существование гравитационных волн, за что в 1993 г. они были удостоены Нобелевской премии.
Для гравитации не существует противоположной эквивалентной силы отталкивания - антигравитации. Все античастицы обладают положительными значениями массы и энергии.
С точки зрения квантовой механики предполагается, что поле тяготения создается частицей гравитоном, хотя экспериментально она еще не найдена. Считается, что силы тяготения являются результатом постоянного обмена между телами гравитонами, которые переносят энергию и обладают всеми характеристиками, присущими материальным объектам.
В общей теории относительности существует понимание гравитации как проявление кривизны пространства. Чем больше масса тела, тем большее искривление пространства создает поле тяготения. Пока не ясно, какая их данных теорий ближе к истине.
Электромагнитное взаимодействие обладает универсальным характером и существует между любыми телами. Проявляется в притяжении разноименных зарядов или отталкиванием одноименных Горелов А.А. Концепции современного естествознания. - М.: Академия, 2008. - С. 78..
Благодаря электромагнитному взаимодействию возникают атомы, молекулы и макроскопические тела. Все химические реакции - это проявление электромагнитных взаимодействий, которые приводят к перераспределению химических связей между атомами и молекулами.
Электричество и магнетизм - это силы одного и того же феномена. Электродинамика Д. Максвелла является законченной классической теорией электромагнетизма, сохраняющей свое значение и в наши дни Рябенко В.И. Краткий курс естествознания. Курс лекций. - Магнитогорск, 2003. - С. 166..
В современной физике создана более совершенная и точная квантовая электродинамика, которая утверждает, что заряд создает поле, квантом которого является безмассовая частица фотон.
Электрический заряд проявляется в двух разновидностях: заряд электрона назван отрицательным, а заряд, которым обладают протон и позитрон - положительным. Взаимодействие положительных и отрицательных зарядов обеспечивается обменом фотонов. Во всех электромагнитных процессах выполняется закон сохранения заряда, импульса и энергии.
Слабое взаимодействие - это фундаментальное физическое взаимодействие, существующее только в микромире. Оно способствует превращению одних частиц (фермионов) в другие. Примером такого взаимодействия является b-распад. В ходе этого процесса свободный нейтрон в среднем за 15 минут распадается на протон, электрон и антинейтрино.
Распад вызван превращением внутри нейтрона кварка аромата d в кварк аромата u. Слабым зарядом обладают некоторые элементарные частицы из класса лептонов и кварков. Он образует три разновидности поля с обменными частицами (бозонами), имеющими значительную массу. Радиус его действия очень мал - 10-15 см.
В настоящее время предполагается, что существует единый фундаментальный заряд, определяющий одновременно слабое и электромагнитное взаимодействие Горелов А.А. Концепции современного естествознания. - М.: Академия, 2008. - С. 80..
Сильное взаимодействие соединяет элементарные частицы - кварки и антикварки в адроны. Теория сильных взаимодействий находится в стадии становления. Исходным положением этой теории является существование трех условных типов цветовых зарядов кварков: красного, синего и зеленого, которые и определяют сильное взаимодействие.
Цветовые заряды кварков и антикварков создают 8 типов полей, переносчиками (квантами) которых являются 8 типов цветовых бозонов, названных глюонами. Глюоны, как фотоны и гравитоны, не имеют массы, но имеют цветовые заряды и обладают ограниченным радиусом действия, равным 10-13 см. На очень близких расстояниях кварки перестают влиять друг на друга, но с увеличением расстояния между кварками сила взаимодействия нарастает. Для разделения двух частиц с цветовыми зарядами понадобилась бы бесконечно большая энергия.
До открытия кварков и их цветового взаимодействия фундаментальным считалось ядерное взаимодействие, объединяющее протоны и нейтроны (барионы) в ядрах атомов. С открытием кваркового уровня вещества под сильным взаимодействием стали понимать цветовые взаимодействия между кварками. Таким образом, ядерные силы - это отголоски цветовых сил.
В настоящее время физики пытаются вывить универсальные механизмы всех фундаментальных физических взаимодействий. Объединение электромагнитного и слабого взаимодействия в единое элетрослабое взаимодействие стало первым успехом на этом пути. Существуют попытки создания теории Большого объединения на основе объединения электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий. Еще более грандиозна идея объединения всех типов фундаментального взаимодействия (гравитационного, электромагнитного, слабого, сильного) в теорию cуперобъединения Горелов А.А. Концепции современного естествознания. - М.: Академия, 2008. - С. 83..
Физики считают, что могут создать эту теорию на основе теории суперструн. Теория суперструн основана на предположении, что существуют некие протяженные объекты - струны. Это пространственно одномерные отрезки, размером 10-33 см, имеющие 6 дополнительных пространственных измерений, которые в отличие от обычных 4-х измерений, замкнуты и свернуты в точки, не распространяясь на область макромира.
Понятие струны становится синонимом понятия частицы. Все частицы являются возбужденным состоянием струн. Различная степень возбуждения («звучания») струн определяет различные свойства элементарных частиц.
Теория суперструн предполагает некоторые интересные следствия:
- струны могут порождать гипотетические элементарные частицы тахионы, движущиеся со скоростью, большей скорости света.
- возможность существования теневого мира, как объяснение факта, открытого астрономами, что галактики содержат массу невидимого вещества, в десятки раз превосходящую массу самих галактик.
2. Мифы и реальность четырех фундаментальных взаимодействий
Самым изученным из физических взаимодействий, безусловно, является электростатическое взаимодействие, причём, формирующее силы притяжения. Именно с помощью его попытаемся определить типовую номенклатуру базовых функциональных требований необходимых для определения существования самостоятельного физического взаимодействия или проявления его в виде конкретных производных.
Осуществление электростатического взаимодействия притяжения обеспечивают положительный и отрицательный электрические заряды, которые формируют два вида электростатических структур, выполняющих функции переносчиков сил притяжения. Эти выводы неоспоримы. Однако, к сожалению, в современной физике, по историческим причинам, не принято считать электроны античастицами, хотя они обладают таким же зарядом, как антипротоны и формируют электростатические структуры 3.0.2 того же типа, что и антипротоны. /См. «Таблица заведомо элементарных структур», «Знак вопроса №3 за 2010 г./. Протоны и позитроны соответственно обладают положительным зарядом и формируют обычные электростатические структуры 3.0.1.
Данный набор свойств электронов и позитронов, плюс возможность свершения аннигиляционных процессов между ними подтверждает то, что именно электроны состоят из антивещества и позволяет утверждать: формируемые электронами электростатические антиструктуры тоже 3.0.2 состоят из антивещества.
Далее, законы сохранения энергии требуют, чтобы электростатические взаимодействия были обменного характера, т.е. позитроны, захватывают антиструктуры 3.0.2, испущенные электронами, и преобразуют их в собственные электростатические структуры 3.0.1, последние в свою очередь захватываются электронами, и преобразуются в антиструктуры 3.0.2. Для излучения очередной электростатической структуры законы сохранения энергии дополнительно требуют, чтобы позитроны или электроны предварительно восстановили свой электрический заряд. В завершение логически следует, что функции, аннигиляционно - активной части заряда в электроне может выполнять только электростатическая антиструктура 3.0.2, а в позитроне структура 3.0.1.
Таким образом, мы выявили следующие пять фундаментальных базовых функций электростатических сил притяжения:
1. Существование двух типов электрических зарядов;
2. Существование двух типов элементарных частиц, при чём состоящих из вещества и антивещества, и обладающих соответствующими активными электрическими зарядами;
3. Существование двух типов электростатических структур, из вещества и антивещества, выполняющих функции переносчиков электростатических сил;
4. Преобразование электроном электростатической структуры 3.0.1 в антиструктуру 3.0.2, и преобразование позитроном антиструктуры 3.0.2 в структуру 3.0.1;
5. Обменный характер электростатических взаимодействий между позитронами и электронами.
Выявление данных базовых функций определяющих физическое взаимодействие, и реализованных в электростатических взаимодействиях, проведено опираясь на экспериментально проверенные свойства зарядов позитрона и электрона. При этом совсем забыто о протонах, обладающих тем же зарядом, что и позитрон. Поступить так заставляет факт, что в элементарной частице позитрон, имеющий по современным представлениям массу в 1836 раз меньшую, чем у протона, реализованы все конструктивные функции позволяющие: осуществить захват антиструктуры 3.0.2, свершить над ней полный объём преобразований, и определить возможность излучения очередной электростатической структуры 3.0.1. В протоне, тоже способном излучать структуры 3.0.1, конструкция, обеспечивающая выполнение всех пяти функциональных задач, должна быть повторена. Проще всего природе повторить её, используя в протонах готовые позитроны.
Это настолько очевидный и элементарный вывод, что оспаривать его не имеет права ни одна из теорий, без наличия достоверных экспериментальных подтверждений. А, их по состоянию на сегодня нет, и, скорее всего, они и не появятся. Этот вывод для современных теорий строения нуклонов весьма не приятен, но он настолько прост в реализации, и весьма сомнительно, что природа его не использовала при конструировании протона. фундаментальный взаимодействие гравитационный водородный
Несмотря на то, что определение полной номенклатуры фундаментальных признаков физического взаимодействия проще всего провести именно на основании электростатических сил сжатия, данные силы в настоящее время не признаются фундаментальным, хотя их самостоятельное существование и не отрицается. Все варианты теорий объединения физических сил электростатическое взаимодействие считают ныне просто частным случаем электромагнитного взаимодействия. Понятие об электромагнитном взаимодействии, кроме электростатического взаимодействия, формирующее силы сжатия, включает электростатическое взаимодействие, формирующее силы отталкивания, плюс все виды действительно электромагнитных взаимодействий, и все разновидности магнитных взаимодействий.
Рассмотрим их. Начнём с электростатического взаимодействия, формирующего силы отталкивания. Проявляется оно между двумя макро телами, заряженными однотипными электрическими зарядами. При таком варианте провести захват и преобразование электростатических структур 3.0.1 конструкция позитронов, или соответственно антиструктур 3.0.2 электронами, явно, не способны.
Однако, и считать электростатическое отталкивание подобием макро отталкивания тел за счёт соударений с ними частиц электростатического поля тоже нельзя. Ведь заряженные макротела отталкиваются друг от друга, на углы строго определённые их зарядами и расстояниями между ними. Причём строго поддерживают данные углы. Более того, в некоторых экспериментах при таких взаимодействиях удаётся зафиксировать перераспределение плотности зарядов на их поверхности.
Эти моменты указывают на то, что однотипным зарядам макро тел как-то удаётся восполнять недостающую функцию преобразования « 4», о чём свидетельствует жёсткое выполнение следующей обменной функции «5». Логически просматривается только один возможный вариант объяснения способа восполнения свойства «4»: в макротелах, к примеру, заряженных положительно: захват электростатических структур от другого тела осуществляют конструктивные электроны, они преобразуют структуры 3.0.1 в антиструктуры 3.0.2. Однако так как в положительно заряженных макротелах господствует недостаток в антиструктурах 3.0.2, то положительные заряды моментально захватывают их, и преобразуют в структуры 3.0.1. Излучению, последних структур, в сторону второго положительно заряженного тела, ничто не мешает. /Эта точка зрения интересна и тем, что является и подтверждением именно процесса излучения электростатических структур./ По такой логике получается, что силы электростатического отталкивания это продукт двух последовательно свершённых в твёрдом теле преобразований электростатических структур.
Как можно оценить достоверность такой весьма необычной логики? Единственный напрашивающийся вариант провести исследования наличия сил отталкивания между двумя электронами или двумя протонами. Ведь ни в одном из электронов положительного заряда, способного захватить антиструктуру 3.0.2, быть не может, следовательно, и силы отталкивания между двумя электронами должны отсутствовать! И, действительно, электроны, находящиеся в трёх лучах цветного телевизора, сформированных за 15-30 сантиметров до экрана в так называемый белый луч диаметром 0,3 - 0,5 мм, не испытывают кулоновских сил отталкивания ни между собой, ни между лучами.
Что касается протонов, то вопрос несколько сложнее, т.к. участие электростатических сил в их конструктивном формировании, можно считать, что признаётся современными теориями.
Вдобавок проведены эксперименты, согласно которых в протонах обнаружены какие-то структуры, названные партонами, которые возможно содержат даже отрицательные заряды. И, тем не менее, лучи из протонов удаётся сформировать до сотых долей миллиметра, что свидетельствует о том, что если протоны и содержат внутренние отрицательные заряды, то они достаточно экранированы, и не проявляют себя в масштабе кулоновских сил отталкивания.
Это весьма новая, и интересная идея по электростатике и отбрасывать её в сторону без организации дополнительных проверочных экспериментов никак нельзя, т.к. она в случае её признания решить множество проблем весьма актуальных для современной физики. В частности обнаружение отклонений по силам электростатического отталкивания от требований закона Кулона на уровне электронов и протонов способно предложить принципиально новые варианты объяснения природы ядерных сил. В такой ситуации сделанные выводы должны быть проверены, причём официальными экспериментами. Тем более, они, при современном развития техники, не так уж и сложны.
Что касается именно электромагнитных взаимодействий, то подобная постановка вопроса в первую очередь требует определить, чем элементарная электростатическая структура отличается от элементарной электромагнитной структуры. Ведь, во - первых круг электромагнитных структур, считающихся элементарными настолько велик и не определён конкретно, что в его проблемах можно просто утонуть. Однако со многими электромагнитными структурами, класса фотонов, электроны, позитроны и протоны взаимодействуют, достаточно подобно, электростатическим взаимодействиям. Так, к примеру, взаимодействие радиоволн с незаряженными токопроводящими поверхностями проявляется, как отражение с изменением полярности радиоволны.
Другими словами, проявляется полное сходство с электростатическим взаимодействием в заряженном конденсаторе. Аналогично при отражениях должны преобразовываться и фотоны, однако разделять их на фотоны и антифотоны человечество пока не научилось. И, чтобы не увязнуть в проблемах фотонов и антифотонов, которые почему-то никто не хочет, пока, различать, отметим, что все виды фотонов, как и радиоволны, в отличие от электростатических структур и антиструктур энергетически дополнительно насыщенны настолько, что в макротелах их структуры должны быть либо разрушены, или обязаны их покинуть. К примеру, путём простого отражения. Так что заявлять, что электромагнитные силы обеспечивают строение макро тел просто неграмотно, их строение обеспечивают электростатические силы, совместно с более мелкими переносчиками физических взаимодействий.
Это не рядовой вывод, ведь из него явно следует, что базовыми физическими взаимодействиями всё же являются именно электростатические, порождающие силы сжатия, а электромагнитные, и даже электростатические взаимодействия, порождающие силы отталкивания, следует признать их производными.
Магнитные взаимодействия всёх видов современная физика признаёт, но благодаря уравнениям Максвелла считает разновидностью электромагнитных взаимодействий. Хотя, как самостоятельно проявляющие себя силы магнитного притяжения, и сжатия удовлетворяют всем пяти функциональным признакам для сил электростатического сжатия.
Да и силы магнитного отталкивания на уровне достаточно известных признаков удовлетворяют функциональным признакам, сформированным для сил электростатического отталкивания.
Разница с электростатическими силами, только в том, что две разновидности электрических зарядов пункт «1» экспериментально не открыты.
Такое полное функциональное подобие электростатических и магнитных сил требует признать магнитные взаимодействия самостоятельными фундаментальными взаимодействиями.
А, с учётом, что гравитационные взаимодействия уже явно не обладают функциональными признаками 1-3, то фактор ожидаемого существования, всех функциональных признаков свойственных электростатическим силам сжатия, у магнитных сил сжатия рекомендует признать,
что функции антивещества в нашем Мире зарождается на уровне магнитных структур. Чему в определённой мере, очевидно, способствуют наличие соответствующих предпосылок для зарождения данных функций на уровне гравитационных структур.
Что касается гравитационных взаимодействий, то фактор распространения гравитационных структур в водородном состоянии 1.1 на неограниченные расстояния, требует существования эфирных структур и эфирно-гравитационных взаимодействий.
Что касается ныне широко рекламируемых сильных и слабых взаимодействий, то применительно к ним даже на гипотетическом уровне не просматривается существование реальных переносчиков таких взаимодействий, удовлетворяющих требованиям подобным функциям хотя бы одного пяти из базовых требований характерных для переносчика взаимодействий. Хотя по существующим гипотезам о сильном взаимодействии, их переносчики в соответствии с требованиями пункта «2», и тем более заряды, согласно пункта «1», должны быть даже на порядки массивнее электронов и позитронов.
Что касается слабых взаимодействий, то выше обоснованное требование о признании фундаментальности магнитных сил не оставляет для их места переносчиков в «Таблице заведомо элементарных структур». Тем более, что экспериментальных фактов доказывающих существование конкретных переносчиков слабых взаимодействий до сих пор не открыто. Это указывает, что слабые взаимодействия, или вообще не существуют, или являются производными от электростатических и магнитных взаимодействий.
Детально развивая изложенное нетрудно прийти к выводу, что фундаментальных взаимодействий действительно четыре, но их номенклатура, как считает В.А. Кишкинцев Кишкинцев Владимир Александрович - радио-инженер, разработчик ТЗЭС, автор третьей весовой поправки после Ж. Рише, и Р. Этвеша, автор журнала «ЖРФМ», научный эксперт Русского Физического Общества (1992)., вероятнее всего такова Кишкинцев В.А. «Физика ТЗЭС, кратко», Материалы VIII МНК «Пространство, время, тяготение», Санкт-Петербург, 2004. - С. 138-142.: электростатическое взаимодействие, масс-магнитное, гравитационное, и эфиро-гравитационное. Все остальные взаимодействия не являются фундаментальными, это их производные.
Заключение
Несмотря на качественное разнообразие, у всех форм движения есть одна общая черта. Все они сводятся к взаимодействию тел, которое обусловливает соединение различных материальных элементов в системы, их структурные связи и контакты с другими материальными системами. Взаимодействие - универсальная форма движения и развития, оно определяет существование и структурную организацию любой материальной системы. Таким образом, получается, что все свойства тел производны от взаимодействий. Для всякого объекта существовать - значит взаимодействовать, т.е. каким-либо образом проявлять себя по отношению к другим телам, находиться с ними в объективных отношениях.
Нашу Вселенную формируют силы всего четырех типов. Масштаб явлений, определяемых каждой фундаментальной силой, зависит от радиуса её действия. Тяготение проявляется главным образом в астрономическом и космологическом масштабах, электромагнитные силы -- в так называемом макромире, то есть в мире человеческой деятельности, от размеров Земли до расстояний порядка атомных. Короткодействующие ядерные силы, как бы велики и важны они ни были, совершенно не участвуют в явлениях на таких масштабах.
На расстояниях настолько ничтожных, что атомное ядро по сравнению с ними -- все равно, что Галактика по сравнению с обычными человеческими размерами, в игру снова вступает тяготение. На таких расстояниях сама геометрия нашего мира никогда не остается в покое -- она непрерывно флуктуирует, «дышит». Но геометрия мира, его пространственно-временная кривизна -- это и есть гравитация. Поэтому у известного американского физика Ш. Глешоу четыре фундаментальные силы, которые формируют всю нашу Вселенную, ассоциируются со змеей, кусающей себя за хвост.
Многие основополагающие концепции современного естествознания прямо или косвенно связаны с описанием фундаментальных взаимодействий. Согласно современным представлениям, различают взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое. Все встречающиеся в природе взаимодействия являются либо проявлением одного из указанных вида взаимодействия либо их комбинацией, на которых базируется взаимосвязь всех материальных объектов микро-, макро- и мегамира. От радиуса действия сил зависит масштаб явлений, в которых те или иные силы играют основную роль. И ни одно из них не является излишним. Все они в равной мере необходимы для «нормального функционирования» Вселенной.
Гравитационное взаимодействие - фундаментальное взаимодействие, которое не проявляется в микромире, а проявляется в макромире и мегамире, играет решающую роль в структуре мегамира и лежит в основе образования, эволюции и движения мегаобъектов (планет, звезд, галактик и т.п.), так как представляет собой не что иное, как всемирное тяготение (взаимное притяжение огромных космических объектов - планет и звезд). Расстояние, на котором оно действует, неограниченно.
В современной физике высоких энергий все большее значение приобретает идея объединения фундаментальных взаимодействий. Согласно идеям объединения, в Природе существует только одно единое фундаментальное взаимодействие, проявляющее себя в конкретных ситуациях как гравитационное, или как слабое, или как электромагнитное, или как сильное, или как их некоторая комбинация. Успешной реализацией идей объединения послужило создание ставшей уже стандартной объединенной теории электромагнитных и слабых взаимодействий. Идет работа по развитию единой теории электромагнитных, слабых и сильных взаимодействий, получившей название теории великого объединения. Предпринимаются попытки найти принцип объединения всех четырех фундаментальных взаимодействий.
Список использованных источников
1. Бухбиндер И.Л. Фундаментальные взаимодействия // Соросовский образовательный журнал, № 5, 1997 г.
2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. - М.: Академия, 2008.
3. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. - 622 с.
4. Кишкинцев В.А. «Физика ТЗЭС, кратко», Материалы VIII МНК «Пространство, время, тяготение», Санкт-Петербург, 2004. - С. 138-142.
5. Концепции современного естествознания / Под ред. С.И.Самыгина. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2006.
6. Кузнецов Б. Г. Развитие физических идей от Галилея до Эйнштейна в свете современной науки. - СПб.: Петрополис, 2001.
7. Рябенко В.И. Краткий курс естествознания. Курс лекций. - Магнитогорск, 2003.
8. Энциклопедия Русской Мысли. Т. XVI.: (Доклады Русскому Физическому Обществу). - М.: «Общественная польза», 2012. Часть 3 (сборник научных работ). - С. 26.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Слабое взаимодействие, или слабое ядерное взаимодействие, — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в природе, его переносчики. Отличительные свойства слабого взаимодействия, его характеристика интенсивности. Операция пространственной инверсии.
реферат [46,2 K], добавлен 27.03.2015Фундаментальные взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое; их понятие и краткая история. Взаимосвязь всех материальных объектов микро, макро и мегамира. Электромагнитное взаимодействие между телами в космических масштабах.
реферат [332,4 K], добавлен 10.07.2011Антропный принцип как один из фундаментальных принципов современной космологии. История вопроса и особенности понятия слабого и сильного антропного принципа. Философский аспект космологических представлений о конечности и бесконечности Вселенной.
реферат [16,8 K], добавлен 03.02.2014Особенности фундаментальных взаимодействий в природе. Что такое ядерная и термоядерная реакции. Строение атома. Важные элементы для жизнедеятельности. Основные признаки живого, теории происхождения жизни Миллера и Опарина. Устойчивость биосферного уровня.
контрольная работа [80,8 K], добавлен 10.11.2009Человек во Вселенной. Условия существования жизни. Фундаментальные физические величины. Молекулярная основа жизни и разума - молекула ДНК. Совпадение времен, подмеченное Дираком. Существование Вселенной, влияние слабого и сильного антропного принципа.
реферат [26,8 K], добавлен 14.06.2010Три уровня строения материи: микро-, макро- и мегамир. Материя как объективная реальность. Две основные формы движущейся материи: в пространстве и во времени. Атомистическая гипотеза строения материи Демокрита. Теория и модель атома Нильса Бора.
реферат [33,6 K], добавлен 25.03.2009Весомая материя или составляющие ее элементарные частицы как овеществленная форма полевой материи. Фундаментальные типы взаимодействий в физике. Спектр электромагнитного излучения. Понятие и виды внутренней энергии. Выводы учения Вернадского о биосфере.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 22.01.2010Сущность космологической модели Птолемея. Механика как универсальная физическая теория. Основы и постулаты специальной теории относительности. Основные проявления и особенности гравитационного взаимодействия материальных объектов и систем в природе.
доклад [136,5 K], добавлен 16.09.2010Мифы о сотворении мира, их соответствие уровню развития общества. Фрэнсис Бэкон, индуктивный путь познания природы. Происхождение Земли по Декарту. Идеи об првоначальном состоянии Земли и их влияние на представления ученых о внутреннем строении планеты.
реферат [29,9 K], добавлен 09.03.2010Зависимость сил взаимодействия между молекулами от расстояния между ними. Взаимодействие агрегатных состояний вещества, характер движения молекул в газах, жидкостях и твердых телах. Закон трех взаимодействий (активной, пассивной и нейтрализующей сил).
контрольная работа [29,1 K], добавлен 11.10.2010