- •Вопрос 1.
- •Вопрос 2.
- •Вопрос 5.
- •Вопрос 7.
- •Уровни естественно - научного познания
- •Вопрос 8.
- •Вопрос 9.
- •Вопрос 10.
- •Вопрос 11.
- •Вопрос 12.
- •Вопрос 13.
- •Вопрос 14.
- •Вопрос 17.
- •Вопрос 21.
- •Вопрос 22.
- •II. Модель э. Резерфорда
- •III. Модель атома по Бору
- •Вопрос 25 Современная концепция строения атомного ядра
- •Радиоактивность
- •Систематика элементарных частиц
- •Античастица
- •Перспективы развития физики микромира
- •Вопрос 28
- •Вопрос 40.
- •Вопрос 41.
- •Вопрос 42.
- •Вопрос 43.
- •Вопрос 44.
- •Вопрос 45.
- •Вопрос 46.
- •Вопрос 47.
- •Вопрос 48.
- •Биосферный уровень
- •Ноосферный уровень
- •Вопрос 49.
- •Вопрос 50.
- •Вопрос 51.
- •Вопрос 52.
- •Вопрос 53.
- •Вопрос 54.
- •Вопрос 55.
- •Вопрос 56.
- •Вопрос 57.
- •Вопрос 58.
- •Вопрос 59.
- •Вопрос 60.
Вопрос 14.
Современная концепция фундаментальных взаимодействий. Виды фундаментальных взаимодействий. Возможности эволюционного развития биологических систем с помощью этих взаимодействий.
Взаимодействие возникает при сближении атомов. Ядра атомов заряжены положительно и потому отталкиваются. Аналогично отталкивают друг друга электроны как одноименно заряженные частицы, но электроны одного атома притягиваются к ядру другого, и наоборот. Силы отталкивания и притяжения по-разному зависят от расстояния между атомами, поэтому компенсации сил не происходит. При сближении атомов отталкивание растет быстрее притяжения, и подведенные друг к другу атомы взаимно отталкиваются.
При разведении атомов сила отталкивания исчезает. Сложение сил отталкивания, действующих между многими атомами, образующими поверхности тел, приводит к тому, что ракетка отбрасывает мяч. То же относится и к другим случаям так называемого действия через соприкосновение. Если же, не обращая внимания на взаимное отталкивание тел, сжимать их со всевозрастающей силой, то притяжение может возобладать над отталкиванием; тогда поверхностные атомы сжимаемых тел могут объединиться. Сила тяжести проявляется главным образом в явлениях астрономического масштаба, электромагнитные силы — в макро- мире, а сильные и слабые силы, радиус действия которых очень мал, существенны только в процессах ядерного масштаба, в мире элементарных частиц.
Рассмотренные силы — мера соответствующих видов фундаментальных взаимодействий, на которых базируется взаимосвязь всех материальных объектов микро-, макро- и мегамира.
К настоящему времени известны четыре вида основных фундаментальных взаимодействий:
1.гравитационное;
2.электромагнитное;
3.сильное;
4. слабое.
Гравитационное взаимодействие характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Оно заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения: между двумя точечными телами действует сила притяжения, прямо пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними. Гравитационным взаимодействием определяется падение тел в поле сил тяготения Земли. Законом всемирного тяготения описывается движение планет Солнечной системы, а также других макрообъектов. Предполагается, что гравитационное взаимодействие обусловливается некими элементарными частицами — гравитонами, существование которых к настоящему времени экспериментально не подтверждено.
Электромагнитное взаимодействие связано с электрическими и магнитными полями. Электрическое поле возникает при наличии электрических зарядов, а магнитное поле — при их движении. В природе существуют как положительные, так и отрицательные заряды, что и определяет характер электромагнитного взаимодействия. Например, электростатическое взаимодействие между заряженными телами в зависимости от знака заряда сводится либо к притяжению, либо к отталкиванию. При движении зарядов в зависимости от их знака и направления движения между ними возникает либо притяжение, либо отталкивание.
Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы. Предполагается, что ядерные силы
возникают при обмене между нуклонами виртуальными частицами — мезонами.
Слабое взаимодействие описывает некоторые виды ядерных процессов. Оно коротко действующее и характеризует все виды бета-превращений.
Вид_взаимодейст |
Const |
Радиус |
Гравитационное |
6*10^39 |
Бескон |
Электромагнитн |
1/137 |
Бескон |
Сильное |
1 |
(0.11)*10^-13 cm |
Слабое |
10^-14 |
<<0.1*10^-13 cm |
Взаимодействие между атомами и молекулами имеет преимущественно электромагнитную природу. Таким взаимодействием объясняется образование различных агрегатных состояний вещества: твердого, жидкого и газообразного. Например, между молекулами вещества в твердом состоянии взаимодействие в виде притяжения проявляется гораздо сильнее, чем между теми же молекулами в газообразном состоянии.