16) Фундаментальные физические взаимодействия и их характеристики

Фундаментальные физические взаимодействия - это взаимодействия, отвечающие за все изменения в природе, они являются источником всех преобразований материальных тел, процессов.

Все действующие в природе силы можно свести к небольшому конечному числу фундаментальных взаимодействий.

В порядке возрастания интенсивности эти фундаментальные взаимодействия представляются так:

Гравитационное взаимодействие

Слабое взаимодействие

Электромагнитное взаимодействие

Сильное взаимодействие

Гравитация.

Ньютоновская теория гравитации (закон всемирного тяготения) XVII век.

Особенности:

Малая интенсивность (гравитационное взаимодействие меньше силы взаимодействии электрических зарядов)

Универсальность (ничто во вселенной не может избежать гравитации)

Это дальнодействующая сила (она распространяется в пространстве и может сказываться на весьма удаленных от источника телах)

Сила гравитации всегда представляет собой силу притяжения (она стремиться сблизить частицы)

Электромагнитизм.

XIX век, Максвелл, теория электромагнитного поля.

Электромагни́тное взаимоде́йствие — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий.

Электромагнитное взаимодействие существует между частицами, обладающими электрическим зарядом. С современной точки зрения электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами осуществляется не прямо, а только посредством электромагнитного поля.

Слабое взаимодействие.

Теория слабого взаимодействия, конец 1960-х гг.

Слабое взаимодействие по величине значительно меньше всех взаимодействий, кроме гравитационного. Радиус слабого взаимодействия очень мал. Слабое взаимодействие протекает чрезвычайно медленно. Слабое взаимодействие является составной частью термоядерных реакций на солнце, звездах, обеспечивает эволюцию звезд. Слабое взаимодействие ответственно за распады частиц.

Сильное взаимодействие.

Сильное взаимодействие является источником огромной энергии. В недрах солнца и звезд непрерывно протекают термоядерные реакции, вызываемые сильным взаимодействием. Главная функция – создание прочной связи между протонами и нейтронами в ядрах атомов.

Сильное взаимодействие испытывают не все частицы. В сильном взаимодействии участвуют обычно только тяжелые частицы.

18. Основные этапы развития Вселенной после Большого взрыва

Начальный этап: вся энергия вселенной свернута в одну точку (точка сингулярности - единичности, все формы представляют единство). Эта точка бесконечна мала, она не имеет размерности. Дальнейшие этапы - появление разнообразных форм материи

Этап 1: 10^-48 секунды происходит разделение четырех фундаментальных взаимодействий

Этап 2: (10^-32 секунды) космическая инфляция - сверхбыстрое расширение, вселенная приобретает свои пространственные характеристики

Этап 3: (10^-6 секунды) начало возникновения материи и антиматерии

Этап 4: 1 секунда возникновение частиц ядер атомов (протоны и нейтроны)

Этап 5: (3 минуты) возникновение ядер атомов

Этап 6: (300000 лет) возникновение атомов

Атом становится электрически нейтральным и становится проницаемым для излучения

Остается гравитационная сила, которая определяет развитие вселенной

Возникают галактики, планетарные системы