ይህ ሦስተኛው መሠረታዊ መስተጋብር ነው, በአጉሊ መነጽር ብቻ ነው. ለአንዳንድ የፌርሚሽን ቅንጣቶች ወደ ሌሎች የመለወጥ ሃላፊነት አለበት, በደካማ ሁኔታ የሚገናኙ የፔፕቶኖች እና የኳርክስ ቀለም አይለወጥም. የደካማ መስተጋብር ዓይነተኛ ምሳሌ የቤታ መበስበስ ሂደት ነው፣ በዚህ ጊዜ ነፃ ኒውትሮን በአማካይ በ15 ደቂቃ ውስጥ ወደ ፕሮቶን፣ ኤሌክትሮን እና ኤሌክትሮን አንቲኔውትሪኖ ይበሰብሳል። መበስበስ የሚከሰተው በኒውትሮን ውስጥ ባለው የኳርክ ጣዕም መ ወደ ኳርክ ጣዕም በመቀየር ነው። የሚለቀቀው ኤሌክትሮን የጠቅላላውን የኤሌክትሪክ ክፍያ መቆጠብ ያረጋግጣል, እና አንቲኖውሪኖ የስርዓቱን አጠቃላይ ሜካኒካዊ ፍጥነት ለመጠበቅ ያስችላል.
ጠንካራ መስተጋብር
ዋና ተግባር ጠንካራ መስተጋብር- ኳርኮችን እና አንቲኳርኮችን ወደ hadrons ያዋህዱ። የጠንካራ መስተጋብር ጽንሰ-ሐሳብ በመፈጠር ሂደት ላይ ነው. የተለመደ የመስክ ንድፈ ሃሳብ ሲሆን ኳንተም ክሮሞዳይናሚክስ ይባላል። የመነሻ ነጥቡ የቁስ አካላትን በጠንካራ መስተጋብር ውስጥ የማጣመር ተፈጥሯዊ ችሎታን የሚገልጹ ሶስት ዓይነት የቀለም ክፍያዎች (ቀይ ፣ ሰማያዊ ፣ አረንጓዴ) መኖራቸውን ያሳያል። እያንዳንዳቸው ኳርኮች አንዳንድ የእንደዚህ ዓይነቶቹ ክፍያዎች ጥምረት ይይዛሉ ፣ ግን ሙሉ የጋራ ማካካሻቸው አይከሰትም ፣ እና ኳርኩ የውጤት ቀለም አለው ፣ ማለትም ፣ ከሌሎች ኳርኮች ጋር በጥብቅ የመግባባት ችሎታን ይይዛል። ነገር ግን ሶስት ኳርኮች ወይም ኳርክ እና አንቲኳርክ ሲቀላቀሉ ሃድሮን ሲፈጥሩ በውስጡ ያለው የተጣራ የቀለም ክፍያዎች ጥምረት ሃድሮን በአጠቃላይ ቀለም ገለልተኛ ነው። የቀለም ክፍያዎች ከተፈጥሯቸው ኳንታ - ቦሶንስ ጋር መስኮችን ይፈጥራሉ። በኳርክክስ እና/ወይም አንቲኳርኮች መካከል የቨርቹዋል ቀለም ቦሶኖች መለዋወጥ ለጠንካራ መስተጋብር እንደ ቁሳቁስ መሰረት ሆኖ ያገለግላል። የኳርክክስ እና የቀለም መስተጋብር ከመታየቱ በፊት ፕሮቶን እና ኒውትሮን በአተሞች አስኳል ውስጥ የሚያገናኘው የኒውክሌር ኃይል እንደ መሰረታዊ ነገር ይቆጠር ነበር። የኳርክ የቁስ ደረጃ በተገኘበት ወቅት ጠንካራ መስተጋብር በኳርክኮች መካከል ወደ ሃድሮን ሲዋሃዱ እንደ የቀለም መስተጋብር መረዳት ጀመረ። የኑክሌር ሃይሎች እንደ መሰረታዊ ነገር አይቆጠሩም፤ በሆነ መንገድ በቀለም ሃይሎች መገለጽ አለባቸው። ነገር ግን ይህን ማድረግ ቀላል አይደለም, ምክንያቱም ባሪዮን (ፕሮቶኖች እና ኒውትሮን) ኒውክሊየስ በአጠቃላይ ቀለም ገለልተኛ ናቸው. በአንፃራዊነት፣ አቶሞች በአጠቃላይ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ መሆናቸውን እናስታውሳለን፣ ነገር ግን በሞለኪውል ደረጃ የኬሚካል ሃይሎች እንደ ኤሌክትሪክ አቶሚክ ሃይሎች ማሚቶ ይቆጠራሉ።
ግምት ውስጥ የገቡት አራቱ መሰረታዊ መስተጋብር ሁሉም ሌሎች የታወቁ የቁስ እንቅስቃሴ ዓይነቶች ናቸው፣ የተነሱትንም ጨምሮ ከፍተኛ ደረጃዎችልማት. ማንኛውም ውስብስብ ቅርጾችእንቅስቃሴዎች፣ ወደ መዋቅራዊ አካላት ሲበላሹ፣ የእነዚህ መሰረታዊ መስተጋብሮች ውስብስብ ለውጦች ሆነው ይገለጣሉ።
2. የ "ታላቅ ውህደት" ጽንሰ-ሐሳብ የዝግመተ ለውጥ ከመፈጠሩ በፊት ስለ ቅንጣቶች መስተጋብር የሳይንሳዊ አመለካከቶች እድገት.
የ"Grand Unification" ቲዎሪ ኤሌክትሮማግኔቲክ፣ ጠንካራ እና ደካማ መስተጋብርን አንድ የሚያደርግ ንድፈ ሃሳብ ነው። የ "ታላቅ ውህደት" ጽንሰ-ሐሳብን በመጥቀስ, በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ሁሉም ኃይሎች የአንድ ሁለንተናዊ መሠረታዊ ኃይል መገለጫዎች መሆናቸውን እንነጋገራለን. አጽናፈ ዓለማችንን የወለደው ታላቁ ባንግ በነበረበት ወቅት ይህ ኃይል ብቻ እንደነበረ ለማመን የሚያግዙ በርካታ አስተያየቶች አሉ። ይሁን እንጂ ከጊዜ በኋላ አጽናፈ ሰማይ እየሰፋ ሄደ ማለት ቀዝቅዟል እና ነጠላ ኃይል ወደ ብዙ የተለያዩ ክፍሎች ተከፈለ, አሁን እንመለከታለን. የ"Grand Unification" ቲዎሪ ኤሌክትሮማግኔቲክ፣ ጠንካራ፣ ደካማ እና የስበት ሃይሎችን የአንድ ሁለንተናዊ ሃይል መገለጫዎች አድርጎ ይገልፃል። ቀደም ሲል አንዳንድ መሻሻል አለ-ሳይንቲስቶች ኤሌክትሮማግኔቲክ እና ደካማ ግንኙነቶችን የሚያጣምር ንድፈ ሃሳብ መገንባት ችለዋል. ይሁን እንጂ በ "ታላቅ ውህደት" ጽንሰ-ሐሳብ ላይ ዋናው ሥራ አሁንም ወደፊት ነው.
የዘመናዊው ቅንጣት ፊዚክስ በእውነቱ የጥንት አሳቢዎችን ያስጨነቃቸውን ጥያቄዎች ለመወያየት ይገደዳል። ከእነዚህ ቅንጣቶች የተገነቡ ቅንጣቶች እና የኬሚካል አተሞች መነሻ ምንድን ነው? እና ኮስሞስ ፣ ለእኛ የሚታየው አጽናፈ ሰማይ ፣ ምንም ብለን ብንጠራቸው ከቅንጣዎች እንዴት ሊገነባ ይችላል? እና ደግሞ - አጽናፈ ሰማይ ተፈጠረ ወይንስ ከዘለአለም አለ? አንድ ሰው ይህንን መጠየቅ ከቻለ አሳማኝ መልሶችን ሊያገኙ የሚችሉ የአስተሳሰብ መንገዶች ምንድን ናቸው? እነዚህ ሁሉ ጥያቄዎች ከእውነተኛው የሕልውና መርሆዎች ፍለጋ ጋር ተመሳሳይ ናቸው, ስለ እነዚህ መርሆዎች ተፈጥሮ ጥያቄዎች.
ስለ Space የምንናገረው ምንም ይሁን ምን፣ ሁሉም ነገር ውስጥ መሆኑ አንድ ነገር ግልጽ ነው። የተፈጥሮ ዓለምአንድ መንገድ ወይም ሌላ ቅንጣቶችን ያካትታል. ግን ይህን ጥንቅር እንዴት መረዳት ይቻላል? ቅንጣቶች እንደሚገናኙ ይታወቃል - እርስ በርስ ይሳባሉ ወይም ይገፋሉ. ቅንጣት ፊዚክስ የተለያዩ ግንኙነቶችን ያጠናል። [ፖፐር ኬ. በእውቀት እና በድንቁርና ምንጮች ላይ // Vopr. የተፈጥሮ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ታሪክ, 1992, ቁጥር 3, ገጽ. 32.]
የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር በ18ኛው-19ኛው ክፍለ ዘመን ልዩ ትኩረትን ስቧል። በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በስበት ኃይል መስተጋብር መካከል ያሉ ተመሳሳይነቶች እና ልዩነቶች ተገኝተዋል። ልክ እንደ ስበት, ኤሌክትሮማግኔቲክ ሃይሎች ከርቀት ካሬው ጋር በተቃራኒው ተመጣጣኝ ናቸው. ነገር ግን ከስበት ኃይል በተቃራኒ ኤሌክትሮማግኔቲክ "ስበት" ቅንጣቶችን (የተለያዩ የክፍያ ምልክቶች) መሳብ ብቻ ሳይሆን አንዳቸው ከሌላው (በተመጣጣኝ የተሞሉ ቅንጣቶች) ይመለሳሉ. እና ሁሉም ቅንጣቶች የኤሌክትሪክ ክፍያ ተሸካሚዎች አይደሉም. ለምሳሌ, ፎቶን እና ኒውትሮን በዚህ ረገድ ገለልተኛ ናቸው. በ 50 ዎቹ ውስጥ ዓመታት XIXቪ. የዲ.ሲ. ማክስዌል ኤሌክትሮማግኔቲክ ቲዎሪ (1831-1879) የተዋሃደ ኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ ክስተቶችእና በዚህም የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎችን ድርጊት ግልጽ አድርጓል. [Grünbaum A. አመጣጥ እና ፍጥረት በአካላዊ ኮስሞሎጂ (የዘመናዊ ፊዚካል ኮስሞሎጂ ሥነ-መለኮታዊ መዛባት)። - ጥያቄ. ፍልስፍና, 1995, ቁጥር 2, ገጽ. 19.]
የራዲዮአክቲቭ ክስተቶች ጥናት ወደ ግኝቱ ምክንያት ሆኗል ልዩ ዓይነትበደካማ መስተጋብር ተብሎ በሚጠራው ቅንጣቶች መካከል ያለው ግንኙነት. ይህ ግኝት ከቅድመ-ይሁንታ ራዲዮአክቲቪቲ ጥናት ጋር የተያያዘ በመሆኑ አንድ ሰው ይህንን መስተጋብር ቤታ መበስበስን ሊጠራው ይችላል። ይሁን እንጂ በአካላዊ ሥነ-ጽሑፍ ውስጥ ስለ ደካማ መስተጋብር ማውራት የተለመደ ነው - ከኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር የበለጠ ደካማ ነው, ምንም እንኳን ከስበት መስተጋብር የበለጠ ጠንካራ ነው. ግኝቱ በደብልዩ ፓውሊ (1900-1958) ጥናት አመቻችቷል፣ በቅድመ-ይሁንታ መበስበስ ወቅት ገለልተኛ ቅንጣት እንደሚወጣ በመተንበይ ኒውትሪኖ ተብሎ ለሚጠራው የኃይል ጥበቃ ህግ ጥሰት ማካካሻ ነው። እና በተጨማሪ, ደካማ መስተጋብር ግኝት E. Fermi (1901-1954) ምርምር አመቻችቷል, ከሌሎች የፊዚክስ ሊቃውንት ጋር, ኤሌክትሮኖች እና ኒውትሪኖዎች ሬዲዮአክቲቭ ኒውክሊየስ ከመውጣታቸው በፊት, ውስጥ የለም መሆኑን ጠቁመዋል. ኒውክሊየስ, ለመናገር, ዝግጁ በሆነ ቅርጽ, ነገር ግን በጨረር ሂደት ውስጥ የተፈጠሩ ናቸው. [Grünbaum A. አመጣጥ እና ፍጥረት በአካላዊ ኮስሞሎጂ (የዘመናዊ ፊዚካል ኮስሞሎጂ ሥነ-መለኮታዊ መዛባት)። - ጥያቄ. ፍልስፍና, 1995, ቁጥር 2, ገጽ. 21.]
በመጨረሻም, አራተኛው መስተጋብር ከውስጣዊ ሂደቶች ጋር የተያያዘ ሆኖ ተገኝቷል. ኃይለኛ መስተጋብር ተብሎ የሚጠራው, እራሱን እንደ ውስጣዊ ውስጣዊ ቅንጣቶች - ፕሮቶን እና ኒውትሮን መሳብ ሆኖ ይታያል. በትልቅነቱ ምክንያት ከፍተኛ የኃይል ምንጭ ሆኖ ተገኝቷል.
የአራቱ የግንኙነት ዓይነቶች ጥናት ጥልቅ ግንኙነታቸውን የመፈለግ መንገድን ተከትሏል. በዚህ ግልጽ ባልሆነ፣ ባብዛኛው ጨለማ መንገድ፣ የሳይሜትሪ መርህ ብቻ ጥናቱን ይመራዋል እና የተገመተውን ግንኙነት መለየት እንዲችል አድርጓል። የተለያዩ ዓይነቶችመስተጋብር.
እንደነዚህ ያሉ ግንኙነቶችን ለመለየት ወደ ልዩ የሲሜትሪ ዓይነቶች ፍለጋ መዞር አስፈላጊ ነበር. ቀላል ምሳሌይህ ዓይነቱ ሲሜትሪ በእቃ ማንሻው ከፍታ ላይ ሸክም በሚነሳበት ጊዜ በተከናወነው ሥራ ጥገኛነት ሊወከል ይችላል. የሚወጣው ጉልበት በከፍታ ልዩነት ላይ የተመሰረተ ነው, ነገር ግን በአቀማመጥ መንገድ ባህሪ ላይ የተመካ አይደለም. የከፍታ ልዩነት ብቻ ጉልህ ነው እና መለኪያውን ከየትኛው ደረጃ እንደምንጀምር ምንም ለውጥ አያመጣም. የመነሻ ምርጫን በተመለከተ ከሲሜትሪ ጋር እየተገናኘን ነው ማለት እንችላለን.
በተመሳሳይ ሁኔታ በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ የኤሌክትሪክ ኃይልን የመንቀሳቀስ ኃይልን ማስላት ይችላሉ. እዚህ ያለው የቁመት አናሎግ የመስክ ቮልቴጅ ወይም በሌላ አነጋገር የኤሌክትሪክ አቅም ይሆናል። በክፍያ እንቅስቃሴ ወቅት የሚወጣው ጉልበት በመጨረሻው እና በመጀመርያ ነጥቦች መካከል ባለው ልዩነት ላይ ብቻ ይወሰናል. እዚህ ጋር እየተገናኘን ያለነው መለኪያ ተብሎ ከሚጠራው ወይም በሌላ አነጋገር ሚዛን ሲምሜትሪ ነው። የተጠቀሰው የመለኪያ ሲምሜትሪ የኤሌክትሪክ መስክ, የኤሌክትሪክ ክፍያ ጥበቃ ህግ ጋር በቅርበት የተያያዘ ነው.
የመለኪያ ሲምሜትሪ በጣም አስፈላጊ መሣሪያ ሆኖ ተገኝቷል ፣ ይህም በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ ብዙ ችግሮችን የመፍታት እድልን በመፍጠር እና የተለያዩ የግንኙነቶች ዓይነቶችን አንድ ለማድረግ ብዙ ሙከራዎችን አድርጓል። ውስጥ የኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስለምሳሌ, የተለያዩ ልዩነቶች ይነሳሉ. የንድፈ ሃሳቡን ችግሮች የሚያስወግድ የተሃድሶ ሂደት ተብሎ የሚጠራው ከመለኪያ ሲሜትሪ ጋር በቅርበት የተዛመደ በመሆኑ እነዚህን ልዩነቶች ማስወገድ ይቻላል. ሀሳቡ የኤሌክትሮማግኔቲክ ንድፈ ሃሳብን በመገንባት ላይ ያሉ ችግሮችን ሌሎች የተደበቁ ሲሜትሮች ከተገኙ ሌሎች ግንኙነቶችን ማሸነፍ ይቻላል.
የመለኪያ ሲምሜትሪ አጠቃላይ ባህሪን ሊወስድ እና ለማንኛውም የኃይል መስክ ሊወሰድ ይችላል። በ 1960 ዎቹ መጨረሻ. ኤስ ዌይንበርግ (በ1933 ዓ.ም.) ከ ሃርቫርድ ዩኒቨርሲቲእና ኤ ሳላም (በ1926 ዓ.ም.) ከለንደን ኢምፔሪያል ኮሌጅ በኤስ ግላሾው (በ1932 ዓ.ም.) ሥራ ላይ በመመሥረት የኤሌክትሮማግኔቲክ እና የደካማ መስተጋብር ፅንሰ-ሀሳባዊ ውህደትን አደረጉ። የመለኪያ ሲሜትሪ ሃሳብን እና ከዚህ ሃሳብ ጋር የተያያዘውን የመለኪያ መስክ ጽንሰ-ሀሳብ ተጠቅመዋል. [ያኩሼቭ ኤ.ኤስ. የዘመናዊ የተፈጥሮ ሳይንስ መሠረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች. – ኤም.፣ ፋክት-ኤም፣ 2001፣ ገጽ. 29.]
ለኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር የሚተገበር በጣም ቀላሉ ቅጽመለኪያ ሲምሜትሪ. ከኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ይልቅ የደካማ መስተጋብር ሲሜትሪ የበለጠ የተወሳሰበ እንደሆነ ታወቀ። ይህ ውስብስብነት በራሱ በሂደቱ ውስብስብነት ምክንያት ነው, ለመናገር, የደካማ መስተጋብር ዘዴ.
በደካማ መስተጋብር ሂደት ውስጥ, ለምሳሌ, የኒውትሮን መበስበስ ይከሰታል. በዚህ ሂደት ውስጥ እንደ ኒውትሮን፣ ፕሮቶን፣ ኤሌክትሮን እና ኒውትሪኖ ያሉ ቅንጣቶች ሊሳተፉ ይችላሉ። ከዚህም በላይ በደካማ መስተጋብር ምክንያት የንጥረ ነገሮች የጋራ ለውጥ ይከሰታል.
የ “ታላቅ ውህደት” ጽንሰ-ሀሳብ ድንጋጌዎች
በዘመናዊ ቲዎሬቲካል ፊዚክስድምጹ በሁለት አዲስ የፅንሰ-ሃሳባዊ እቅዶች ተዘጋጅቷል-"ግራንድ ውህደት" ጽንሰ-ሀሳብ እና ሱፐርሲሜትሪ የሚባሉት.
እነዚህ ሳይንሳዊ አዝማሚያዎች አንድ ላይ ሆነው ወደ አንድ በጣም ማራኪ ሀሳብ ያመራሉ፣ በዚህ መሠረት ሁሉም ተፈጥሮ በመጨረሻው ለአንዳንድ ልዕለ ኃያላን ተግባር ተገዥ ሆኖ በተለያዩ “ጋሻዎች” ውስጥ እራሱን ያሳያል። ይህ ኃይል አጽናፈ ዓለማችንን ለመፍጠር እና ብርሃንን ፣ ጉልበትን ፣ ቁስን እና መዋቅርን ለመስጠት በቂ ኃይል አለው። ልዕለ ኃያል ግን ከፈጠራ ኃይል በላይ ነው። በውስጡ፣ ቁስ፣ የጠፈር ጊዜ እና መስተጋብር ወደማይነጣጠል የተዋሃደ ሙሉነት ተዋህደዋል፣ ይህም ማንም ከዚህ በፊት ያላሰበውን የአጽናፈ ሰማይ አንድነት ይፈጥራል። የሳይንስ ዓላማ በመሠረቱ እንዲህ ያለውን አንድነት መፈለግ ነው. [Ovchinnikov N.F. መዋቅር እና ሲሜትሪ // የስርዓት ጥናት, M., 1969, p. 137።]
ከዚህ በመነሳት በአንድ ገላጭ እቅድ ማዕቀፍ ውስጥ ሁሉም ህይወት ያላቸው እና ግዑዝ ተፈጥሮዎች አንድ እንዲሆኑ የተወሰነ እምነት አለ። ዛሬ አራት መሠረታዊ መስተጋብሮች ወይም በተፈጥሮ ውስጥ አራት ኃይሎች ይታወቃሉ, ለሁሉም የሚታወቁ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች - ጠንካራ, ደካማ, ኤሌክትሮማግኔቲክ እና የስበት ግንኙነቶች ተጠያቂ ናቸው. ጠንካራ መስተጋብር ኩርኩሮችን አንድ ላይ ያጣምራል። ደካማ መስተጋብር ለአንዳንድ የኑክሌር መበስበስ ዓይነቶች ተጠያቂ ነው። የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች በኤሌክትሪክ ክፍያዎች መካከል ይሠራሉ, እና የስበት ኃይል በጅምላ መካከል ይሠራሉ. የእነዚህ ግንኙነቶች መገኘት በዙሪያችን ያለውን ዓለም ለመገንባት በቂ እና አስፈላጊ ሁኔታ ነው. ለምሳሌ የስበት ኃይል ከሌለ ጋላክሲዎች፣ ኮከቦች እና ፕላኔቶች አይኖሩም ነበር፣ ነገር ግን አጽናፈ ሰማይ ሊፈጠር አይችልም ነበር - ከሁሉም በላይ ፣ የሕዋ-ጊዜ የመነጨው የተስፋፋው ዩኒቨርስ እና የቢግ ባንግ ጽንሰ-ሀሳቦች የተመሰረቱ ናቸው። በስበት ኃይል ላይ. ያለ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ምንም አተሞች፣ ኬሚስትሪ ወይም ባዮሎጂ፣ እና የፀሐይ ሙቀት ወይም ብርሃን አይኖሩም ነበር። ጠንካራ የኒውክሌር መስተጋብር ከሌለ ኒውክሊየሮች አይኖሩም ነበር ስለዚህም አተሞች እና ሞለኪውሎች፣ ኬሚስትሪ እና ባዮሎጂ አይኖሩም እና ኮከቦች እና ፀሀይ የኑክሌር ሃይልን በመጠቀም ሙቀትና ብርሃን ማመንጨት አይችሉም።
ደካማ የኑክሌር መስተጋብር እንኳን በአጽናፈ ሰማይ መፈጠር ውስጥ ሚና ይጫወታል. ያለ እነርሱ፣ በፀሐይ እና በከዋክብት ላይ የኒውክሌር ምላሾች ፈጽሞ ሊሆኑ አይችሉም፤ በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው፣ የሱፐርኖቫ ፍንዳታዎች አይከሰቱም እና ለሕይወት አስፈላጊ የሆኑ ከባድ ንጥረ ነገሮች በመላው ዩኒቨርስ ውስጥ ሊሰራጭ አይችሉም። ሕይወት ምናልባት ላይነሳ ይችላል። እነዚህ ሁሉ አራቱ ሙሉ ናቸው በሚለው አስተያየት ከተስማማን የተለያዩ መስተጋብሮች, እያንዳንዱ ለመውጣት በራሱ መንገድ አስፈላጊ ነው ውስብስብ መዋቅሮችእና የመላው ዩኒቨርስ ዝግመተ ለውጥ የሚመነጨው በአንድ ቀላል ልዕለ ኃያል፣ ከዚያም በኑሮ እና በ ውስጥ የሚሰራ አንድ መሠረታዊ ህግ መኖር ነው። ግዑዝ ተፈጥሮ, ምንም ጥርጥር የለውም. ዘመናዊ ጥናቶች እንደሚያሳዩት እነዚህ አራት ኃይሎች አንድ ጊዜ ተጣምረው አንድ ሊሆኑ ይችላሉ.
ይህ ሊሆን የቻለው በጥንታዊው ዩኒቨርስ ዘመን በነበረው ግዙፍ ሃይል ብዙም ሳይቆይ ነበር። ትልቅ ባንግ. በእርግጥም የኤሌክትሮማግኔቲክ እና የደካማ መስተጋብር አንድነት ጽንሰ-ሐሳብ ቀደም ሲል በሙከራ ተረጋግጧል. የ"ግራንድ ውህደት" ጽንሰ-ሀሳቦች እነዚህን ግንኙነቶች ከጠንካራዎቹ ጋር ማጣመር አለባቸው, እና "ሁሉም ነገር" ጽንሰ-ሀሳቦች አራቱንም መሰረታዊ መስተጋብሮች የአንድ መስተጋብር መገለጫዎች አንድ ማድረግ አለባቸው. ከ10-43 ሰከንድ ጀምሮ የአጽናፈ ሰማይ የሙቀት ታሪክ። ከቢግ ባንግ በኋላ እስከ ዛሬ ድረስ ያንን ያሳያል አብዛኛውሂሊየም-4 ፣ ሂሊየም-3 ፣ ዲዩትሮንስ (የዲዩቴሪየም ኒውክሊየስ - የሃይድሮጂን ከባድ isotope) እና ሊቲየም-7 የተፈጠሩት ከቢግ ባንግ ከ1 ደቂቃ በኋላ ነው።
በአስር ሚሊዮኖች ወይም በቢሊዮኖች ከሚቆጠሩ ዓመታት በኋላ በከዋክብት ውስጥ ከባድ ንጥረ ነገሮች ታዩ ፣ እና የህይወት መውጣት ከተፈጠረው አጽናፈ ሰማይ የመጨረሻ ደረጃ ጋር ይዛመዳል። በቲዎሬቲካል ትንተና እና በኮምፒዩተር ሞዴሊንግ የተከፋፈሉ ስርዓቶች ውጤቶች ላይ ተመስርተው ፣ከሚዛናዊነት ርቀው የሚሠሩ ፣በኮድ-ድግግሞሽ ዝቅተኛ የኃይል ፍሰት እርምጃ ፣በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ሁለት ትይዩ ሂደቶች አሉ - entropy እና መረጃ። ከዚህም በላይ ቁስ አካልን ወደ ጨረሮች የመቀየር ሂደት ዋነኛው አይደለም. [Soldatov V.K. የ "ታላቅ ውህደት" ጽንሰ-ሐሳብ. - ኤም., ፖስትስክሪፕት, 2000, ገጽ. 38.]
በነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ የስርአቱን ወጥነት ያለው የቦታ ባህሪ በስርአቱ ውስጥ ካለው ተለዋዋጭ ሂደቶች ጋር በማገናኘት አዲስ የዝግመተ ለውጥ ራስን የቁስ አካል ማደራጀት ይነሳል። ከዚያም፣ በዩኒቨርስ ሚዛን፣ ይህ ህግ በሚከተለው መልኩ ይቀረፃል፡- “ቢግ ባንግ 4 መሰረታዊ መስተጋብሮች እንዲፈጠሩ ካደረገ፣ ተጨማሪ የሕዋ-ጊዜ የአጽናፈ ሰማይ አደረጃጀት ለውጥ ከመዋሃዳቸው ጋር የተያያዘ ነው። ” ስለዚህ, በእኛ አመለካከት, ኢንትሮፒን የመጨመር ህግ መተግበር ያለበት በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ባሉ ግለሰባዊ ክፍሎች ላይ ሳይሆን በአጠቃላይ የዝግመተ ለውጥ ሂደት ላይ ነው. በተቋቋመበት ጊዜ፣ አጽናፈ ሰማይ በቦታ-ጊዜ ተዋረዳዊ ደረጃዎች ውስጥ በቁጥር ተወስኗል፣ እያንዳንዱም ከመሠረታዊ መስተጋብር ጋር ይዛመዳል። የውጤቱ መዋዠቅ፣ እንደ የአጽናፈ ሰማይ ሥዕል እየሰፋ የሚታሰበው፣ በተወሰነ ቅጽበት ሚዛኑን መመለስ ይጀምራል። ተጨማሪ የዝግመተ ለውጥ ሂደት በመስታወት ምስል ውስጥ ይከሰታል.
በሌላ አገላለጽ ፣ በሚታዩ ዩኒቨርስ ውስጥ ሁለት ሂደቶች በአንድ ጊዜ ይከናወናሉ ። አንድ ሂደት - ፀረ-ኤንትሮፒ - ቁስ አካልን እና ጨረሮችን ወደ ማክሮ ኳንተም ግዛቶች በማደራጀት ፣ የተበላሸ ሚዛን ወደነበረበት መመለስ ጋር የተያያዘ ነው (እንደ አካላዊ ምሳሌእንደ ሱፐርፍላይዲቲ, ሱፐር-ኮንዳክቲቭ እና የኳንተም ሆል ተጽእኖ ያሉ የታወቁ የቁስ ሁኔታዎችን መጥቀስ እንችላለን). ይህ ሂደት, ግልጽ በሆነ መልኩ, የሂደቶችን ተከታታይ ዝግመተ ለውጥ ይወስናል ቴርሞኑክሊየር ውህደትበከዋክብት ውስጥ, የፕላኔቶች ስርዓቶች, ማዕድናት, ዕፅዋት, አንድ-ሴሉላር እና ባለ ብዙ ሴሉላር ፍጥረታት መፈጠር. ይህ በራስ-ሰር የሦስተኛውን የሕያዋን ፍጥረታት ተራማጅ ዝግመተ ለውጥ መርህ በራስ-ማደራጀት አቅጣጫ ይከተላል።
ሌላው ሂደት በተፈጥሮ ውስጥ ሙሉ በሙሉ ስሜታዊ ነው እና እራስን የማደራጀት ሂደት (መበስበስ - ራስን ማደራጀት) የሳይክል የዝግመተ ለውጥ ሂደትን ይገልፃል። እነዚህ መርሆች አራቱንም መስተጋብሮች ወደ አንድ ልዕለ ኃይል ለማዋሃድ የሚያስችል የሂሳብ መሳሪያ ለመፍጠር እንደ መሰረት ሆነው ሊያገለግሉ ይችላሉ። ቀደም ሲል እንደተገለፀው, በአሁኑ ጊዜ አብዛኛዎቹ የቲዎሬቲክ የፊዚክስ ሊቃውንት የተያዙበት ይህ ችግር ነው. የዚህ መርህ ተጨማሪ መከራከሪያ ከዚህ አንቀፅ ወሰን በጣም የራቀ እና ከአጽናፈ ሰማይ የዝግመተ ለውጥ ራስን ማደራጀት ፅንሰ-ሀሳብ ግንባታ ጋር የተያያዘ ነው። ስለዚህ, እኛ ዋና መደምደሚያ ላይ እናድርግ እና ባዮሎጂያዊ ሥርዓቶች, ያላቸውን ቁጥጥር መርሆዎች, እና ከሁሉም በላይ, ህክምና እና አካል ከተወሰደ ሁኔታዎች ለመከላከል አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች ላይ ምን ያህል ተግባራዊ እንደሆነ እንመልከት. በመጀመሪያ ደረጃ, እኛ መርሆዎች እና ራስን ማደራጀት እና ሕያዋን ፍጥረታት ዝግመተ ለውጥ, እንዲሁም ያላቸውን ጥሰት መንስኤዎች, pathologies ሁሉንም ዓይነት መልክ ተገለጠ ለመጠበቅ ስልቶችን ፍላጎት ይሆናል.
ከእነዚህ ውስጥ የመጀመሪያው የኮድ-ድግግሞሽ ቁጥጥር መርህ ነው, ዋናው ዓላማው በማንኛውም ክፍት ራስን ማደራጀት የመበታተን ስርዓት ውስጥ የኃይል ፍሰቶችን ማቆየት, ማመሳሰል እና መቆጣጠር ነው. ለሕያዋን ፍጥረታት የዚህ መርህ ትግበራ በእያንዳንዱ መዋቅራዊ ተዋረዳዊ ደረጃ ባዮሎጂካል ነገር (ሞለኪውላዊ ፣ ንዑስ ሴል ፣ ሴሉላር ፣ ቲሹ ፣ ኦርጋኖይድ ፣ ኦርጋኒክ ፣ ህዝብ ፣ ባዮኬኖቲክ ፣ ባዮቲክ ፣ የመሬት አቀማመጥ ፣ ባዮስፌር ፣ ኮስሚክ) የባዮሎጂካል ሂደት መኖርን ይጠይቃል። ከተለወጠው የኃይል ፍጆታ እና ፍጆታ ጋር የተያያዘ, ይህም በስርዓቱ ውስጥ ያለውን እንቅስቃሴ እና ቅደም ተከተል ይወስናል. ይህ ዘዴ ዲ ኤን ኤ መዋቅር ምስረታ ሂደቶች ውስጥ ሕይወት ብቅ የመጀመሪያ ደረጃዎች ውስጥ ማዕከላዊ ቦታ እና በውርስ መረጃ discrete ኮድ የመድገም መርህ, እንዲሁም እንደ ሕዋስ ክፍፍል እና ተከታይ ልዩነት እንደ ሂደቶች ውስጥ. እንደሚያውቁት የሕዋስ ክፍፍል ሂደት ሁል ጊዜ በጥብቅ ቅደም ተከተል ይከሰታል-prophase, metaphase, telophase እና ከዚያም አናፋስ. የመከፋፈል ሁኔታዎችን መጣስ, ጣልቃ መግባት, ኒውክሊየስን እንኳን ማስወገድ ይችላሉ, ነገር ግን ቅደም ተከተል ሁልጊዜም ይጠበቃል. ምንም ጥርጥር የለውም, ሰውነታችን በጣም ፍጹም synchronizers የታጠቁ ነው: ውጫዊ እና ትንሽ ለውጦች ስሜታዊ የሆነ የነርቭ ሥርዓት. የውስጥ አካባቢ፣ ዘገምተኛ የአስቂኝ ስርዓት. በተመሳሳይ ጊዜ, ተንሸራታች ciliate, የነርቭ እና humoral ሥርዓት ሙሉ በሙሉ በሌለበት, ሕይወት, መኖ, excretes, መራባት, እና እነዚህ ሁሉ ውስብስብ ሂደቶች ትርምስ አይከሰትም አይደለም, ነገር ግን በጥብቅ ቅደም ተከተል: ማንኛውም ምላሽ ቀጣዩን አስቀድሞ ይወስናል. እና ይህ በምላሹ ምርቶችን ይለቀቃል, ይህም የሚቀጥለውን ምላሽ ለመጀመር አስፈላጊ ነው. [Soldatov V.K. የ "ታላቅ ውህደት" ጽንሰ-ሐሳብ. - ኤም., ፖስትስክሪፕት, 2000, ገጽ. 59.]
የአንስታይን ፅንሰ-ሀሳብ ተፈጥሮን በመረዳት ረገድ በጣም ጠቃሚ እድገትን እንዳሳየ ልብ ሊባል የሚገባው ሲሆን ብዙም ሳይቆይ በሌሎች የተፈጥሮ ኃይሎች ላይ ያሉ አመለካከቶችን መከለስ የማይቀር ሆነ። በዚህ ጊዜ ሕልውናው በጥብቅ የተመሰረተው ብቸኛው "ሌላ" ኃይል ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ነው. ይሁን እንጂ በውጫዊ መልኩ ከስበት ኃይል ጋር ፈጽሞ አይመሳሰልም. ከዚህም በላይ የኢንስታይን የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ከመፈጠሩ ከበርካታ አሥርተ ዓመታት በፊት ኤሌክትሮማግኔቲዝም በማክስዌል ጽንሰ-ሀሳብ በተሳካ ሁኔታ ተገልጿል, እናም የዚህን ጽንሰ-ሐሳብ ትክክለኛነት ለመጠራጠር ምንም ምክንያት አልነበረም.
በህይወቱ በሙሉ አንስታይን የመፍጠር ህልም ነበረው። የተዋሃደ ንድፈ ሐሳብበንጹህ ጂኦሜትሪ መሠረት ሁሉም የተፈጥሮ ኃይሎች አንድ ላይ የሚዋሃዱበት መስክ። አንስታይን አጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብን ከፈጠረ በኋላ አብዛኛውን ህይወቱን ለእንደዚህ አይነት እቅድ ፍለጋ አሳልፏል። ነገር ግን የሚገርመው፣ የአንስታይንን ህልም እውን ለማድረግ በጣም የተቃረበው ሰው ብዙም የማይታወቀው ፖላንዳዊው የፊዚክስ ሊቅ ቴዎድሮስ ካሉዛ ሲሆን በ1921 ፊዚክስን ውህደት ለማድረግ አዲስ እና ያልተጠበቀ አቀራረብን መሰረት የጣለ ሲሆን አሁንም በድፍረቱ ምናብን ያስደንቃል። .
በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን በ 30 ዎቹ ውስጥ ደካማ እና ጠንካራ ግንኙነቶች ሲገኙ, የስበት ኃይልን እና ኤሌክትሮ ማግኔቲዝምን የማዋሃድ ሀሳቦች በአብዛኛው ማራኪነታቸውን አጥተዋል. ወጥነት ያለው የተዋሃደ የመስክ ንድፈ ሃሳብ ሁለት ሳይሆን አራት ሃይሎችን ማካተት ነበረበት። ስለ ደካማ እና ጠንካራ መስተጋብር ጥልቅ ግንዛቤን ሳናገኝ ይህን ማድረግ እንደማይቻል ግልጽ ነው። እ.ኤ.አ. በ 1970 ዎቹ መገባደጃ ላይ ፣ ግራንድ የተዋሃዱ ንድፈ ሐሳቦች (GUT) እና ከመጠን በላይ ኃይል ላመጡት ትኩስ ንፋስ ምስጋና ይግባውና የድሮው የካሉዛ-ክላይን ንድፈ ሀሳብ ይታወሳል ። እነሱ "አቧራውን ነፈሱ, ፋሽን አለበሱት" እና እስከ ዛሬ የሚታወቁትን ሁሉንም ግንኙነቶች አካትተዋል.
በ GUT ውስጥ, ቲዎሪስቶች በአንድ ፅንሰ-ሀሳብ ውስጥ ሶስት በጣም የተለያዩ የግንኙነት ዓይነቶችን አንድ ላይ ማምጣት ችለዋል; ይህ የሆነበት ምክንያት ሦስቱም ግንኙነቶች የመለኪያ መስኮችን በመጠቀም ሊገለጹ በመቻላቸው ነው። የመለኪያ መስኮች ዋናው ንብረት የአብስትራክት ሲሜትሮች መኖር ነው ፣ ለዚህም ምስጋና ይግባውና ይህ አቀራረብ ውበትን ያገኛል እና ሰፊ እድሎችን ይከፍታል። የኃይል መስክ ሲሜትሮች መኖራቸው የአንዳንድ ድብቅ ጂኦሜትሪ መገለጫዎችን በግልፅ ያሳያል። በካሉዛ-ክላይን ጽንሰ-ሀሳብ ወደ ሕይወት ተመልሶ የመለኪያ መስኮች ሲሜትሮች ተጨባጭ ይሆናሉ - እነዚህ ከተጨማሪ የቦታ ልኬቶች ጋር የተቆራኙ ጂኦሜትሪክ ሲሜትሮች ናቸው።
እንደ ውስጥ የመጀመሪያው ስሪት, መስተጋብር ወደ ህዋ-ጊዜ ተጨማሪ የቦታ ልኬቶችን በመጨመር በንድፈ ሃሳቦች ውስጥ ገብቷል። ሆኖም ግን, አሁን የሶስት አይነት ግንኙነቶችን ማስተናገድ ስለሚገባን, በርካታ ተጨማሪ ልኬቶችን ማስተዋወቅ አለብን. በ GUT ውስጥ የተካተቱትን የሲሜትሪ ኦፕሬሽኖች ብዛት መቁጠር ብቻ ሰባት ተጨማሪ የቦታ ልኬቶችን ወደ ንድፈ ሀሳብ ይመራል (ስለዚህ የእነሱ ጠቅላላ ቁጥርአሥር ይደርሳል); ጊዜን ከግምት ውስጥ ካስገባን የቦታ-ጊዜ በአጠቃላይ አስራ አንድ ልኬቶች አሉት። [Soldatov V.K. የ "ታላቅ ውህደት" ጽንሰ-ሐሳብ. - ኤም., ፖስትስክሪፕት, 2000, ገጽ. 69.]
ከኳንተም ፊዚክስ አንጻር የ "ግራንድ ውህደት" ጽንሰ-ሐሳብ መሰረታዊ ድንጋጌዎች
በኳንተም ፊዚክስ፣ እያንዳንዱ የርዝመት መለኪያ ከኃይል ሚዛን (ወይም ተመጣጣኝ ጅምላዎች) ጋር የተያያዘ ነው። እየተጠና ያለው ትንሽ የርዝመት ልኬት, ለዚህ የሚፈለገው ጉልበት ከፍ ያለ ነው. የፕሮቶንን የኳርክ መዋቅር ለማጥናት ከፕሮቶን ክብደት ቢያንስ አስር እጥፍ ጋር የሚመጣጠን ሃይል ይጠይቃል። በኃይል ሚዛን ላይ ጉልህ የሆነ ከፍ ያለ ከታላቁ ውህደት ጋር የሚዛመደው ብዛት ነው። ከዛሬ በጣም የራቀንን ይህን የመሰለ ግዙፍ ክብደት (ኢነርጂ) ማግኘት ከቻልን በኳርክክስ እና በሊፕቶን መካከል ያለው ልዩነት የሚጠፋበትን የX ቅንጣቶችን አለም ማጥናት ይቻላል።
በ 7-ሉል ውስጥ "ውስጥ" ውስጥ ዘልቆ ለመግባት እና ተጨማሪ የቦታ ልኬቶችን ለመመርመር ምን ዓይነት ኃይል ያስፈልጋል? በካሉዛ-ክላይን ቲዎሪ መሰረት ከታላቁ ውህደት ልኬት በላይ ማለፍ እና ከ 10 19 የፕሮቶን ስብስቦች ጋር ተመጣጣኝ ሃይሎችን ማግኘት ያስፈልጋል። እንደዚህ ባሉ የማይታሰብ ግዙፍ ሃይሎች ብቻ የተጨማሪ የቦታ ልኬቶችን መገለጫዎች በቀጥታ መመልከት የሚቻለው።
ይህ ትልቅ ዋጋ - 10 19 የፕሮቶን ብዛት - ፕላንክ ጅምላ ይባላል። ከፕላንክ ክብደት ጋር በሚዛመድ ሃይል፣ በተፈጥሮ ውስጥ ያሉት አራቱም መስተጋብሮች ወደ አንድ ከፍተኛ ኃይል ይዋሃዳሉ፣ እና አስር የቦታ ልኬቶች ሙሉ በሙሉ እኩል ይሆናሉ። በቂ መጠን ያለው ሃይል ማሰባሰብ ቢቻል "የፕላንክን ክብደትን ማረጋገጥ, ከዚያም የቦታው ሙሉ ስፋት በሁሉም ግርማው ውስጥ ይታያል [ያኩሼቭ ኤ.ኤስ. የዘመናዊ የተፈጥሮ ሳይንስ መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦች - M., Fakt-M , 2001, ገጽ 122. ]
ለምናብ ነፃነት በመስጠት አንድ ቀን የሰው ልጅ ልዕለ ኃያላን እንደሚያገኝ መገመት ይችላል። ይህ ከተከሰተ, ልዕለ ኃያል በመጨረሻ ሁሉንም መስተጋብር እና ሁሉንም አካላዊ ነገሮች ስለሚፈጥር, ከዚያም በተፈጥሮ ላይ ኃይል እናገኛለን; ከዚህ አንፃር የሁሉም ነገሮች መሠረታዊ መርህ ነው። ልዕለ ኃያላን ስለተቆጣጠርን የቦታና የጊዜ አወቃቀሩን በመቀየር ክፍተቱን በራሳችን መንገድ በማጣመም ቁስን በሥርዓት ልናስቀምጥ እንችላለን። ልዕለ ኃያላን በመቆጣጠር፣ በፈለግን ጊዜ ቅንጣቶችን መፍጠር ወይም መለወጥ እንችላለን፣ ልዩ የሆኑ አዲስ የቁስ ዓይነቶችን መፍጠር እንችላለን። እኛ እንኳን የቦታውን ስፋት ልንጠቀምበት እንችላለን፣ የማይታሰብ ባህሪያት ያላቸው እንግዳ ሰራሽ ዓለማት መፍጠር እንችላለን። እኛ በእውነት የአጽናፈ ሰማይ ጌቶች እንሆናለን!
ግን ይህንን እንዴት ማግኘት ይቻላል? በመጀመሪያ ደረጃ በቂ የኃይል መጠን ማግኘት ያስፈልጋል. ስለምን እየተነጋገርን እንዳለ ለማወቅ፣ በስታንፎርድ ያለው የ 3 ኪሎ ሜትር ርዝመት ያለው መስመራዊ አፋጣኝ ኤሌክትሮኖችን ወደ 20 ፕሮቶን ብዛት ያላቸውን ሃይሎች እንደሚያፋጥን ያስታውሱ። የፕላንክን ኃይል ለማግኘት የፍጥነት መቆጣጠሪያው በ 10 18 ጊዜ ማራዘም አለበት, ይህም ፍኖተ ሐሊብ (አንድ መቶ ሺህ የብርሃን ዓመታት ገደማ) ይሆናል. እንዲህ ዓይነቱ ፕሮጀክት ወደፊት ሊተገበር የሚችል አይደለም. [Wheeler J. A. Quantum and the Universe// አስትሮፊዚክስ፣ ኳንታ እና የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ፣ ኤም.፣ 1982፣ ገጽ. 276።]
ግራንድ የተዋሃደ ቲዎሪ ሶስት የኃይል ደረጃዎችን ወይም ሚዛኖችን በግልፅ ይለያል። በመጀመሪያ ደረጃ፣ ይህ ወደ 90 የሚጠጉ የፕሮቶን ጅምላዎች ጋር እኩል የሆነ የዌይንበርግ-ሳላም ገደብ ነው፣ ከዚህ በላይ ኤሌክትሮማግኔቲክ እና ደካማ መስተጋብሮች ወደ አንድ ኤሌክትሮዳክዌክ መስተጋብር ይዋሃዳሉ። ሁለተኛው ሚዛን, ከ 10 14 ፕሮቶን ስብስቦች ጋር የሚዛመድ, የታላቁ ውህደት እና አዲሱ ፊዚክስ በእሱ ላይ የተመሰረተ ነው. በመጨረሻም ፣ የመጨረሻው ሚዛን - የፕላንክ ክብደት - ከ 10 19 ፕሮቶን ብዛት ጋር እኩል ነው ፣ ከሁሉም ግንኙነቶች ሙሉ ውህደት ጋር ይዛመዳል ፣ በዚህ ምክንያት ዓለም በሚያስደንቅ ሁኔታ ቀለል ያለ ነው። ያልተፈቱ አንዱ ትልቁ ችግር የእነዚህን ሶስት ሚዛኖች መኖር እና በአንደኛው እና በሁለተኛው መካከል ጠንካራ ልዩነት የተፈጠረበትን ምክንያት ማስረዳት ነው። [Soldatov V.K. የ "ታላቅ ውህደት" ጽንሰ-ሐሳብ. - ኤም., ፖስትስክሪፕት, 2000, ገጽ. 76.]
ዘመናዊ ቴክኖሎጂ የመጀመሪያውን ልኬት ብቻ ማሳካት ይችላል. ፕሮቶን መበስበስ በተዘዋዋሪ መንገድ የጥናት ዘዴ ሊሰጠን ይችላል። አካላዊ ዓለምበታላቁ የተዋሃደ ሚዛን ምንም እንኳን በአሁኑ ጊዜ በፕላንክ ክብደት ሚዛን ላይ ይቅርና በቀጥታ እዚህ ወሰን ላይ የመድረስ ተስፋ ባይኖርም ።
ይህ ማለት የመጀመርያውን ልዕለ ኃያል እና የማይታዩትን የሰባት የጠፈር ልኬቶችን መገለጫዎች መመልከት አንችልም ማለት ነው። እንደ ሱፐርኮንዳክተር ሱፐርኮሊደር ያሉ ቴክኒካል መንገዶችን በመጠቀም በመሬት ሁኔታዎች ውስጥ ሊደረስ የሚችል የሃይል መጠን በፍጥነት እያደግን ነው። ይሁን እንጂ በሰዎች የተፈጠረው ቴክኖሎጂ ሁሉንም እድሎች አያሟጥጥም - ተፈጥሮ ራሱም አለ. ዩኒቨርስ ከ18 ቢሊዮን ዓመታት በፊት በአንደኛ ደረጃ የፊዚክስ ዘርፍ ትልቁ ሙከራ የተደረገበት ግዙፍ የተፈጥሮ ላብራቶሪ ነው። ይህንን ሙከራ ቢግ ባንግ እንለዋለን። በኋላ እንደሚብራራው፣ ይህ የመጀመሪያ ክስተት ለመልቀቅ በቂ ነበር - ለአጭር ጊዜም ቢሆን - ልዕለ ኃያል። ነገር ግን፣ ይህ፣ የልዕለ ኃያላን መናፍስት ሕልውና ለዘላለም አሻራውን እንዲተው በቂ ነበር። [ያኩሼቭ ኤ.ኤስ. የዘመናዊ የተፈጥሮ ሳይንስ መሠረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች. – ኤም.፣ ፋክት-ኤም፣ 2001፣ ገጽ. 165።]
ጊዜ የሚያልፉ ክስተቶችን እንደሚሸከም ወንዝ ነው, እና ወቅታዊው ጠንካራ ነው; አንድ ነገር በዓይንህ ፊት እንደታየ ወዲያውኑ ተወስዷል፣ እናም በቅርቡ የሚወሰድ ሌላ ነገር ማየት ትችላለህ።
ማርከስ ኦሬሊየስ
እያንዳንዳችን ለመፍጠር እንጥራለን። የተሟላ ስዕልዓለም ፣ የአጽናፈ ሰማይን ምስል ጨምሮ ፣ ከትንሹ subatomic ቅንጣቶችበከፍተኛ መጠን. ነገር ግን የፊዚክስ ህጎች አንዳንድ ጊዜ በጣም እንግዳ እና ተቃራኒዎች ስለሆኑ ይህ ተግባር ሙያዊ የንድፈ ፊዚክስ ሊቃውንት ላልሆኑት በጣም ከባድ ሊሆን ይችላል።
አንባቢ እንዲህ ሲል ይጠይቃል።
ምንም እንኳን ይህ የስነ ፈለክ ጥናት ባይሆንም, ምናልባት እርስዎ ፍንጭ ሊሰጡኝ ይችላሉ. ኃይሉ በግሉኖች የተሸከመ ሲሆን ኳርኮችን እና ግሉኖችን አንድ ላይ ያጣምራል። ኤሌክትሮማግኔቲክ በፎቶኖች የተሸከመ እና በኤሌክትሪክ የተሞሉ ቅንጣቶችን ያስራል. የስበት ኃይል በስበት ኃይል ይወሰዳል እና ሁሉንም ቅንጣቶች ከጅምላ ጋር ያገናኛል። ደካማው በ W እና Z ቅንጣቶች የተሸከመ ነው, እና ... ከመበስበስ ጋር የተያያዘ ነው? ለምንድን ነው ደካማው ኃይል በዚህ መንገድ ይገለጻል? ደካማው ኃይል ለማንኛቸውም ቅንጣቶች ለመሳብ እና/ወይም ለመቃወም ተጠያቂ ነው? እና የትኞቹ ናቸው? ካልሆነስ ለምንድነው ከየትኛውም ሃይሎች ጋር ካልተገናኘ መሰረታዊ መስተጋብር አንዱ የሆነው? አመሰግናለሁ.
መሰረቱን ከመንገድ እናውጣ። በአጽናፈ ዓለም ውስጥ አራት መሠረታዊ ኃይሎች አሉ-የስበት ኃይል ፣ ኤሌክትሮማግኔቲዝም ፣ ጠንካራ የኑክሌር ኃይል እና ደካማ የኑክሌር ኃይል።
እና ይሄ ሁሉ መስተጋብር, ኃይል ነው. ግዛታቸው ሊለካ ለሚችሉ ቅንጣቶች, የኃይል አተገባበር ጊዜውን ይለውጣል - በተለመደው ህይወት ውስጥ, በእንደዚህ አይነት ጉዳዮች ላይ ስለ ፍጥነት መጨመር እንነጋገራለን. ለሦስቱም ኃይሎች ይህ እውነት ነው።
የስበት ኃይል ከሆነ. አጠቃላይ ድምሩጉልበት (በአብዛኛው በጅምላ፣ ነገር ግን ይህ ሁሉንም ሃይል ያጠቃልላል) የጠፈር ጊዜን ያጠፋል፣ እና የሁሉም ሌሎች ቅንጣቶች እንቅስቃሴ ጉልበት ያለው ነገር ሲኖር ይለወጣል። በጥንታዊው (ኳንተም-ያልሆነ) የስበት ኃይል ንድፈ ሐሳብ ውስጥ የሚሠራው በዚህ መንገድ ነው። ምናልባት ተጨማሪ ሊኖሩ ይችላሉ አጠቃላይ ጽንሰ-ሐሳብ, የኳንተም ስበት, የስበት ኃይል የሚለዋወጥበት, እንደ የስበት መስተጋብር ወደምንመለከተው ይመራል.
ከመቀጠልዎ በፊት እባክዎን ይረዱ፡-
- ቅንጣቶች አንድ ዓይነት ኃይል እንዲሰማቸው (ወይም እንዳይሰማቸው) የሚያስችል ንብረት ወይም ለእነሱ የሆነ ነገር አላቸው።
- መስተጋብሮችን የሚሸከሙ ሌሎች ቅንጣቶች ከመጀመሪያዎቹ ጋር ይገናኛሉ።
- በመስተጋብር ምክንያት ቅንጣቶች ጊዜያቸውን ይለውጣሉ ወይም ያፋጥናሉ።
በኤሌክትሮማግኔቲክ ውስጥ ዋናው ንብረት የኤሌክትሪክ ክፍያ ነው. እንደ የስበት ኃይል ሳይሆን, አዎንታዊ ወይም አሉታዊ ሊሆን ይችላል. ፎቶን፣ ከክፍያ ጋር የተያያዘውን ኃይል የሚሸከም ቅንጣት ያስከትላል ተመሳሳይ ክፍያዎችማባረር, እና የሚለያዩት ይሳባሉ.
የሚንቀሳቀሱ ክፍያዎች ወይም የኤሌክትሪክ ሞገዶች ሌላ የኤሌክትሮማግኔቲዝም መገለጫ እንደሚያጋጥማቸው ልብ ሊባል ይገባል - መግነጢሳዊነት። በስበት ኃይልም ተመሳሳይ ነገር ይከሰታል, እና ግራቪቶማግኔትዝም (ወይም ግራቪቶኤሌክትሮማግኔቲዝም) ይባላል. ወደ ጥልቀት አንሄድም - ነጥቡ ክፍያ እና የኃይል ማጓጓዣ ብቻ ሳይሆን ሞገዶችም መኖራቸው ነው።
ሶስት አይነት ክፍያዎች ያሉት ጠንካራ የኑክሌር መስተጋብርም አለ። ምንም እንኳን ሁሉም ቅንጣቶች ሃይል ቢኖራቸውም እና ሁሉም ለስበት ኃይል የተጋለጡ ናቸው, እና ምንም እንኳን ኳርክክስ, ግማሹ ሌፕቶኖች እና ጥንድ ቦሶኖች የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን ይይዛሉ - ኳርክስ እና ግሉኖች ብቻ ቀለም ያላቸው እና ጠንካራውን የኑክሌር ኃይል ሊለማመዱ ይችላሉ.
በየቦታው ብዙ ብዙ ሰዎች አሉ, ስለዚህ የስበት ኃይልን ለመመልከት ቀላል ነው. እና ኃይለኛ ኃይል እና ኤሌክትሮማግኔቲዝም በጣም ጠንካራ ስለሆኑ እነርሱን ለመመልከት ቀላል ናቸው.
ግን ስለ ሁለተኛውስ? ደካማ መስተጋብር?
ብዙውን ጊዜ ስለ በሬዲዮአክቲቭ መበስበስ ሁኔታ እንነጋገራለን. አንድ ከባድ ኳርክ ወይም ሌፕቶን ወደ ቀላል እና ይበልጥ የተረጋጋ ወደሆነ ይበሰብሳል። አዎ፣ ደካማ መስተጋብር ከዚህ ጋር የተያያዘ ነገር አለው። ግን ውስጥ በዚህ ምሳሌከሌሎች ኃይሎች በተለየ መንገድ የተለየ ነው.
ደካማ መስተጋብር እንዲሁ ኃይል ነው ፣ እሱ ብዙ ጊዜ አይነገርም ። ደካማ ነች! ከኤሌክትሮማግኔቲዝም 10,000,000 እጥፍ ደካማ የፕሮቶን ዲያሜትር በርቀት።
የተከሰሰ ቅንጣት ቢንቀሳቀስም ባይንቀሳቀስም ሁል ጊዜ ክፍያ አለው። ግን ኤሌክትሪክ, በእሱ የተፈጠረ, ከሌሎች ቅንጣቶች አንጻር በእንቅስቃሴው ላይ የተመሰረተ ነው. የአሁን ጊዜ እንደ ኤሌክትሮማግኔቲዝም ኤሌክትሪክ ክፍል አስፈላጊ የሆነውን መግነጢሳዊነት ይወስናል. እንደ ፕሮቶን እና ኒውትሮን ያሉ ውህድ ቅንጣቶች ልክ እንደ ኤሌክትሮን ጉልህ የሆኑ መግነጢሳዊ ጊዜዎች አሏቸው።
ኳርክስ እና ሊፕቶኖች በስድስት ጣዕም ይመጣሉ። Quarks - ከላይ ፣ ታች ፣ እንግዳ ፣ ማራኪ ፣ ማራኪ ፣ እውነት (በፊደላቸው በላቲን u ፣ d ፣s ፣ c ፣ t ፣ b - ላይ ፣ ታች ፣ እንግዳ ፣ ውበት ፣ ላይ ፣ ታች)። ሌፕቶኖች - ኤሌክትሮን, ኤሌክትሮን-ኒውትሪኖ, ሙዮን, ሙኦን-ኒውትሪኖ, ታው, ታው-ኒውትሪኖ. እያንዳንዳቸው የኤሌክትሪክ ክፍያ አላቸው, ግን ደግሞ ሽታ. ኤሌክትሮማግኔቲዝምን እና ደካማውን ኃይል በማዋሃድ የኤሌክትሮ ደካማ ኃይልን ካገኘን, እያንዳንዱ ቅንጣቶች አንዳንድ ደካማ ቻርጅ ወይም ኤሌክትሮዳክ ጅረት እና ደካማ የኃይል ቋሚነት ይኖራቸዋል. ይህ ሁሉ በመደበኛ ሞዴል ውስጥ ተገልጿል, ነገር ግን ኤሌክትሮ ማግኔቲዝም በጣም ጠንካራ ስለሆነ እሱን መሞከር በጣም ከባድ ነበር.
በአዲሱ ሙከራ, ውጤቶቹ በቅርብ ጊዜ ታትመዋል, የደካማ መስተጋብር አስተዋፅኦ ለመጀመሪያ ጊዜ ተለካ. ሙከራው የላይ እና ታች ኳርኮችን ደካማ መስተጋብር ለማወቅ አስችሏል።
እና የፕሮቶን እና የኒውትሮን ደካማ ክፍያዎች። ለደካማ ክፍያዎች የመደበኛ ሞዴል ትንበያዎች የሚከተሉት ነበሩ፡-
Q W (p) = 0.0710 ± 0.0007፣
ጥ W (n) = -0.9890 ± 0.0007.
እና በተበታተነው ውጤት ላይ በመመስረት ሙከራው የሚከተሉትን እሴቶች አመጣ።
Q W (p) = 0.063 ± 0.012፣
ጥ W (n) = -0.975 ± 0.010.
ስህተቱን ከግምት ውስጥ በማስገባት ከንድፈ-ሀሳብ ጋር በጥሩ ሁኔታ የሚገጣጠመው። ሙከራ አድራጊዎቹ ተጨማሪ መረጃዎችን በማዘጋጀት ስህተቱን የበለጠ ይቀንሳሉ. እና ምንም አስገራሚ ነገሮች ወይም ልዩነቶች ካሉ መደበኛ ሞዴል፣ ጥሩ ይሆናል! ግን ይህንን የሚያመለክት ምንም ነገር የለም፡-
ስለዚህ, ቅንጣቶች ደካማ ክፍያ አላቸው, ነገር ግን ለመለካት ከእውነታው የራቀ አስቸጋሪ ስለሆነ ስለ እሱ አንነጋገርም. ግን ለማንኛውም አደረግነው፣ እና መደበኛውን ሞዴል እንደገና ያረጋገጥን ይመስላል።
አንባቢው ራሱን የሚገልጥ የተለያየ ተፈጥሮ ያላቸውን ኃይሎች ጠንቅቆ ያውቃል መስተጋብርበአካላት መካከል. ግን በመሠረቱ የተለያዩ ዓይነቶች መስተጋብርበጣም ትንሽ. ግዙፍ ሰዎች ባሉበት ጊዜ ብቻ ጉልህ ሚና ከሚጫወተው የስበት ኃይል በተጨማሪ ሦስት ዓይነት መስተጋብር ብቻ ይታወቃሉ። ጠንካራ, ኤሌክትሮማግኔቲክ እና ደካማ.
ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብርሁሉም ያውቃል። ለእነሱ ምስጋና ይግባውና አንድ ወጥ ያልሆነ ተንቀሳቃሽ የኤሌክትሪክ ክፍያ (በአተም ውስጥ ኤሌክትሮን ይበሉ) ይወጣል ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች(ለምሳሌ, የሚታይ ብርሃን). ሁሉም ግንኙነቶች ከዚህ የግንኙነቶች ክፍል ጋር የተቆራኙ ናቸው። ኬሚካላዊ ሂደቶች, እንዲሁም ሁሉም ሞለኪውላዊ ክስተቶች - የገጽታ ውጥረት, capillarity, adsorption, ፈሳሽነት. ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር, በተሞክሮ በደመቀ ሁኔታ የተረጋገጠው ንድፈ-ሐሳብ በጥልቀት የተያያዘ ነው የኤሌክትሪክ ክፍያ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች.
ጠንካራ መስተጋብርይፋ ከሆነ በኋላ ብቻ ነው የታወቀው ውስጣዊ መዋቅር አቶሚክ ኒውክሊየስ. እ.ኤ.አ. በ 1932 ኑክሊዮኖች ፣ ኒውትሮን እና ፕሮቶን ያቀፈ መሆኑ ታወቀ ። እና በትክክል ጠንካራ መስተጋብርበኒውክሊየስ ውስጥ ኒውክሊዮኖችን ያገናኙ - ለኑክሌር ኃይሎች ተጠያቂ ናቸው ፣ ከኤሌክትሮማግኔቲክ በተቃራኒ ፣ በጣም አጭር በሆነ የድርጊት ክልል (ከ10-13 ፣ ማለትም አንድ አስር ትሪሊዮን አንድ ሴንቲሜትር) እና ከፍተኛ ጥንካሬ ተለይተው ይታወቃሉ። ከዚህም በተጨማሪ እ.ኤ.አ. ጠንካራ መስተጋብርበግጭቶች ወቅት ይታያሉ ቅንጣቶችፒዮን እና "እንግዳ" የሚባሉትን የሚያካትቱ ከፍተኛ ሃይሎች ቅንጣቶች.
አማካኝ ነፃ መንገድ ተብሎ የሚጠራውን በመጠቀም የግንኙነቶችን ጥንካሬ ለመገመት ምቹ ነው። ቅንጣቶችበአንዳንድ ንጥረ ነገሮች, ማለትም. በ አማካይበዚህ መንገድ ቅንጣትአጥፊ ወይም ጠንካራ የሆነ ግጭት እስኪፈጠር ድረስ በዚህ ንጥረ ነገር ውስጥ ማለፍ ይችላል። አማካይ የነጻ መንገድ በረዘመ ቁጥር ግንኙነቱ እየቀነሰ እንደሚሄድ ግልጽ ነው።
ብናስብበት ቅንጣቶችበጣም ከፍተኛ ኃይል, ከዚያም በጠንካራ ምክንያት ግጭቶች መስተጋብር, በነጻው መንገድ ተለይተው ይታወቃሉ ቅንጣቶች, በመዳብ ወይም በብረት ውስጥ ከአስር ሴንቲሜትር ጋር የሚዛመደው በቅደም ተከተል.
በደካማ ሁኔታ ሁኔታው የተለየ ነው መስተጋብር. ቀደም ሲል እንደተናገርነው ጥቅጥቅ ባለ ጉዳይ ውስጥ ያለው የኒውትሪኖ አማካኝ ነፃ መንገድ የሚለካው በ ውስጥ ነው። የስነ ፈለክ ክፍሎች. ይህ የሚያመለክተው በሚያስደንቅ ሁኔታ ዝቅተኛ የሆነ የደካማ መስተጋብሮች ጥንካሬ ነው.
ማንኛውም ሂደት መስተጋብር የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችየሚወስነው በተወሰነ ጊዜ ተለይቶ ይታወቃል አማካይ ቆይታ. በደካማነት የተከሰቱ ሂደቶች መስተጋብርብዙውን ጊዜ "ቀርፋፋ" ተብለው ይጠራሉ ምክንያቱም ለእነሱ ያለው ጊዜ በአንጻራዊነት ረጅም ነው.
ከ10-6(አንድ ሚሊዮንኛ ሰከንድ) ሰከንድ ውስጥ የሚከሰት ክስተት ግን በዝግታ መከፋፈሉ አንባቢው ሊያስገርመው ይችላል። ይህ የህይወት ዘመን የተለመደ ነው, ለምሳሌ, ለሙን መበስበስ በደካማነት መስተጋብር. ነገር ግን ሁሉም ነገር በንፅፅር ይማራል. በዚህ አለም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችእንዲህ ያለው ጊዜ በጣም ረጅም ነው. የተፈጥሮ ክፍልበማይክሮኮስ ውስጥ ያለው ርዝመት 10-13 ሴንቲሜትር ነው - የእርምጃው ክልል የኑክሌር ኃይሎች. እና ከአንደኛ ደረጃ ጀምሮ ቅንጣቶችከፍተኛ ኃይል ወደ ብርሃን ፍጥነት ቅርብ የሆነ ፍጥነት (በሴኮንድ 1010 ሴንቲሜትር አካባቢ) ፣ ከዚያ ለእነሱ “የተለመደ” የጊዜ መለኪያ ከ10-23 ሰከንድ ይሆናል።
ይህ ማለት ለማይክሮ አለም “ዜጎች” ከ10-6 ሰከንድ ያለው ጊዜ ከእኔ እና ከአንተ በምድር ላይ ካለው የህይወት ዘመን ሁሉ የበለጠ ረጅም ነው ማለት ነው።
ኤሌክትሮ ደካማ ንድፈ ሐሳብ
አዲስ ነገር የሚያብራራ ትምህርት-ትምህርት፣ 2 ሰዓት፣ 11ኛ ክፍል
በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ሁሉም ኃይሎች ወደ ስበት, ኤሌክትሮማግኔቲክ እና ጠንካራ መስተጋብሮች መግለጫ እንደሚወርዱ አስቀድመው ያውቃሉኛ ወይም የእነሱ ጥምረት። የስበት መስተጋብር በሁሉም ቁሳዊ ነገሮች ውስጥ ተፈጥሯዊ ነው። በተሞሉ አካላት እና ቅንጣቶች መካከል ያለው መስተጋብር ብቻ ሳይሆን የመለጠጥ ፣ የቪስኮስ ፣ ሞለኪውላዊ ፣ ኬሚካል እና ሌሎች ግንኙነቶች ወደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ይቀነሳሉ። ጠንከር ያለ መስተጋብር በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ ኒውክሊዮኖችን ይይዛል እና የተለያዩ የንጥሎች ለውጥን ይወስናል።ዛሬ ሌላ, 4 ኛ, የመሠረታዊ መስተጋብሮችን አይነት እንመለከታለን, ይህም ከላይ ከተጠቀሱት ውስጥ ወደ ማናቸውም ሊቀንስ አይችልም - ደካማ መስተጋብር. እንተዘይኮይኑ ንዓና ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህግደፍ ንህግደፍ ንህግደፍ ንህግደፍ ንህግደፍ ንህግደፍ ንህግደፍ ንህግደፍ ንህግደፍ ንህግደፍ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ምእታው እዩ። አስደናቂ እውነታበአጭር ርቀት ደካማው መስተጋብር ከኤሌክትሮማግኔቲክ ጋር የማይለይ ይሆናል.
ደካማ መስተጋብር. ይህ መስተጋብር ደካማ ተብሎ የሚጠራው በአጋጣሚ አይደለም. በመጀመሪያ፣ የእሱ መገለጫዎች በእኛ ውስጥ ብርቅ ናቸው። የዕለት ተዕለት ኑሮ, እኛ ለረጅም ጊዜ የስበት እና የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር (ለምሳሌ, ሁሉም አካላት ወደ ምድር መውደቅ, ሰበቃ, መብረቅ, ወዘተ) የተለያዩ መገለጫዎች የለመዱ ቆይተዋል ሳለ, የኑክሌር ኃይሎች ያለውን መረጋጋት ለማረጋገጥ ያለውን እርምጃ ውጤት ወደ. በዙሪያችን ያለው ጉዳይ ። በሁለተኛ ደረጃ, ይህ መስተጋብር በእርግጥ ደካማ ነው, ምክንያቱም በዝቅተኛ ኢነርጂዎች ላይ ያለው ጥንካሬ ከ 1 ጂአይቪ የማይበልጥ - የተቀረው የፕሮቶን ኃይል - ከጠንካራ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ጥንካሬ በቢሊዮኖች የሚቆጠሩ እጥፍ ያነሰ ነው.
በተጨማሪም ፣ ልምድ እንደሚያሳየው ጠንካራ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር የንጥሎች የተለያዩ ለውጦችን እና የአንዳንድ ቁስ አካላትን ትክክለኛነት ያረጋግጣል (ለምሳሌ ፣ ጠንካራ መስተጋብር የኒውክሊየስን ትክክለኛነት ያረጋግጣል ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር የክሪስታል ጥልፍልፍ ትክክለኛነት ያረጋግጣል)። ደካማው የመስተጋብር ኃይል ቅንጣቶችን እርስ በርስ ለመያያዝ በቂ አይደለም (ማለትም የታሰሩ ግዛቶችን ለመመስረት). እራሱን ማሳየት የሚችለው በተበታተነ እና በተለዋዋጭ ቅንጣቶች ጊዜ ብቻ ነው።
ደካማ መስተጋብር ሁሉም "ድክመቶች" ቢኖሩም, በጣም አስፈላጊ ነው. ፀሐይን ጨምሮ በከዋክብት ውስጥ የኃይል መለቀቅ ኃላፊነት ያለው ይህ በጥቃቅን ደረጃ ያለው መስተጋብር ነው። ውስጥ ነን ማለት እንችላለን በጥሬውያለዚህ መስተጋብር መኖር አንችልም! በተጨማሪም, እንደሚያውቁት የራዲዮአክቲቭ ኒውክሊየስ መበስበስ የሚከሰተው በደካማ መስተጋብር ምክንያት ነው.
ስለዚህ, የደካማ መስተጋብር ዋና ባህሪያት ምንድን ናቸው?
- ዝቅተኛ ጉልበት ላይ ደካማ መስተጋብር ከጠንካራ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች በጣም ደካማ;
ደካማ መስተጋብር አጭር-ክልል ነው: የእርምጃው ራዲየስ ከ10-18 ሜትር ነው;
ደካማ መስተጋብር ሁለንተናዊ ነው-ከፎቶኖች በስተቀር ሁሉም ቅንጣቶች ማለት ይቻላል ይሳተፋሉ። በተጨማሪም, የሚሳተፉ ቅንጣቶች አሉ ብቻበደካማ መስተጋብር, ለምሳሌ, neutrinos እና antineutrinos;
- በደካማ መስተጋብር ፣ አንዳንድ ዓለም አቀፍ የሚመስሉ የጥበቃ ህጎች አልተረኩም (ይህ ጉዳይ በጽሑፉ ውስጥ ተብራርቷል ለ ራስን ማጥናት, ራስን መመርመር, ከስር ተመልከት).
እንደሚታወቀው እያንዳንዱ መስተጋብር የሚከናወነው በልዩ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች - የአንድ ወይም የሌላ መስተጋብር ተሸካሚዎች ነው. ለምሳሌ, ፎቶኖች የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ተሸካሚዎች ናቸው, ግሉኖች የጠንካራ መስተጋብር ተሸካሚዎች ናቸው. ሳይንቲስቶች በአሁኑ ጊዜ ተሸካሚዎችን ለማግኘት እየሞከሩ ነው። የስበት መስተጋብር- ስበት.
የደካማ መስተጋብር ተሸካሚዎች ናቸው መካከለኛ የቬክተር ቦሶኖች. ከእነዚህ ውስጥ 3 ዓይነቶች ይታወቃሉ- ወ – , ወ + , ዜድ 0 . እነዚህ ቅንጣቶች በጣም ትልቅ መጠን አላቸው: mW 85ሜ ፒ, m Z 96ሜ ፒ፣ የት ሜ ፒ- ፕሮቶን ክብደት.
በደካማ መስተጋብር ሂደቶች ውስጥ የመሃል ቦሶኖች ሚና የበለጠ በዝርዝር እንግለጽ። ለምሳሌ, በ - የኳርክ መበስበስ ወቅት መኒውትሮን ያወጣል። ወ- ቦሰን እና ወደ ኳርክነት ይለወጣል ዩስለዚህ ኒውትሮን ወደ ፕሮቶንነት ይቀየራል፡- መዩ + ወ- , - እና ከዛ ወ- - ቦሰን ወደ ኤሌክትሮን እና አንቲኒውትሪኖ ይወድቃል: ትልቅ ክብደት ወ-ቦሶን ውጤታማ በሆነ መንገድ - መበስበስ የሚከሰተው ደካማ መስተጋብር አጠቃላይ ውስጣዊ "መዋቅር" እንዳይታይ እና በትንሽ መስተጋብር ቋሚ ውስጥ ብቻ በሚንጸባረቅበት መንገድ ነው. ነገር ግን ደካማ የመስተጋብር ሂደቶችን ከጅምላ ጋር በማነፃፀር በሃይል ካጠናን ወ(ማለትም፣ ወደ 100 ጂቪ)፣ ከዚያ እዚህ አስተዋጽዎ ወ- ቦሰን በግልጽ ይታያል. – ኢድ.]
2. የተዋሃደ ኤሌክትሮ ደካማ መስተጋብር. ተጨማሪ የንድፈ ሃሳባዊ ምርምር የመሠረታዊ ግንኙነቶችን ምስል ማቅለል መጀመሩን አስከትሏል. የኤሌክትሮማግኔቲክ እና ደካማ መስተጋብር የሚጠራው ተመሳሳይ መስተጋብር መገለጫዎች እንደሆኑ ተገለጠ ኤሌክትሮ ደካማ መስተጋብር. ይህ ሃሳብ ለመጀመሪያ ጊዜ የተገለጸው (በገለልተኛነት) በ1967 ነው። ኤስ. ዌይንበርግእና አ.ሰላምየሚከተለውን መላምት በማስቀመጥ፡- የደካማ እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ባህሪ ተመሳሳይ ነው, ምክንያቱም በአጭር ርቀት ደካማ ግንኙነቶች በጥንካሬያቸው ከኤሌክትሮማግኔቲክ ጋር የሚነፃፀሩ ናቸው፣ እና በመካከለኛው ቬክተር ቦሶን እና ፎቶን መካከል ያለው ልዩነት ይሰረዛል።. በሌላ አነጋገር ከበርካታ መቶ ጊጋኤሌክትሮንቮልት በላይ በሆነ ሃይል ኤሌክትሮማግኔቲክ እና ደካማ መስተጋብር በጥንካሬ የማይለይ ይሆናል፤ ወደ አንድ የሚዋሃዱ ይመስላሉ ኤሌክትሮ ደካማ መስተጋብር.
ዌይንበርግ እና ሳላም የደካማ መስተጋብር ተሸካሚዎች መካከለኛ የቬክተር ቦሶኖች ናቸው በሚለው ቀደም ባለው ግምት ላይ እንደተመሰረቱ ልብ ይበሉ። እነዚህ ቅንጣቶች በሙከራ የተገኙት ከብዙ ጊዜ በኋላ (በ1983) ነው።
3. የዌይንበርግ–ሰላም መላምት መጽደቅ። ዌይንበርግ እና ሳላም በአዳዲስ መሠረታዊ አካላዊ ሀሳቦች ላይ የተመሠረተ ነጠላ ኤሌክትሮ ደካማ ኃይል ስለመኖሩ መደምደሚያ ላይ ደርሰዋል።
1) የአካባቢያዊ መለኪያ ልዩነት;
2) የሳይሜትሪ ድንገተኛ መስበር።
በትንሽ ርቀቶች መካከለኛ የቬክተር ቦሶኖች ከፎቶኖች ውስጥ በንብረታቸው አይለያዩም ከሚለው መላምት ይከተላል ፣ ይህ ማለት መካከለኛ ቬክተር ቦሶኖች እና ፎቶኖች በእውነቱ ፣ የአንድ ቅንጣት ሁለት መገለጫዎች ናቸው - የኤሌክትሮ ደካማ መስተጋብር ተሸካሚ (አለበለዚያ የመስተጋብር ኃይል ተመሳሳይ ሊሆን አይችልም). ይህ ሲደረግ ብቻ ነው የአካባቢያዊ መለኪያ ልዩነት (ሲምሜትሪ) መርህ(ሥዕላዊ መግለጫውን ይመልከቱ)።
ሚዛኑ ሲቀየር ማለትም እ.ኤ.አ. ርቀቱ እየቀነሰ ሲሄድ የኤሌክትሮ ዌክ መስተጋብር ተሸካሚዎች ከአንዱ መገለጫቸው - ፎቶን - ወደ ሌላ መገለጫቸው - መካከለኛ ቬክተር ቦሶንስ - ግን ልውውጣቸው እንዲሁ በቀላሉ ይከናወናል።
እዚህ ግን አንድ አዲስ ጥያቄ ተነሳ፡- መካከለኛ ቬክተር ቦሶን እና ፎቶን እንዴት የአንድ ቅንጣቶች መገለጫዎች ሊሆኑ ይችላሉ? እነዚህ ተመሳሳይ ቅንጣቶች ስለሆኑ ብዛታቸው መመሳሰል አለበት. ተስፋ አስቆራጭ ሁኔታ የተከሰተ ይመስላል።
መካከለኛ ቬክተር ቦሶኖች በሚባለው የተወሰነ ዘዴ ምክንያት ብዛታቸውን ማግኘት እንደሚችሉ ታወቀ። የሳይሜትሪ ድንገተኛ መስበር. ይህ ዘዴ በጣም የተወሳሰበ ነው, ነገር ግን ጥቂት ቀላል ምሳሌዎችን በመጠቀም ምንነቱን ለመመልከት እንሞክር.
የግለሰብ አተሞች እንቅስቃሴ ህጎች የቦታ ሲሜትሪ መርህን ያረካሉ ፣ ማለትም ፣ ማለትም። አቶም አብሮ ሲንቀሳቀስ አይለወጡ የተለያዩ አቅጣጫዎች. ነገር ግን ክሪስታል ሲፈጠር, ይህ ሲምሜትሪ በራሱ ተሰብሯል, እና በተለያዩ አቅጣጫዎች ያለው የክሪስታል ባህሪያት ከአሁን በኋላ አንድ አይነት አይሆኑም. ስለዚህ, ክሪስታል, ከነጻ አተሞች ጋር ሲነጻጸር, ብዙ አለው የተወሰኑ ንብረቶችለምሳሌ, መግነጢሳዊ የመሆን ችሎታ.
በተነሳው የጠርሙሱ የታችኛው ክፍል መሃል ላይ ያለው ኳስ ሚዛናዊ ይሆናል። ስርዓቱ የአክሲል ሲሜትሪ አለው. ሆኖም, ይህ ሚዛናዊ አቀማመጥ ያልተረጋጋ ነው. በራሱ መሳሪያ ወደ ግራ፣ ኳሱ በዘፈቀደ ትንሽ ብጥብጥ ተጽዕኖ ስር ወደ ሾጣጣው የታችኛው ክፍል ይወርዳል። ይህ የኳሱ አቀማመጥ የተረጋጋ ነው, ምክንያቱም ከዝቅተኛው ጋር ይዛመዳል እምቅ ጉልበትበመሬት ስበት መስክ ውስጥ. መጀመሪያ axial symmetryግዛት በድንገት ይቋረጣል።
በተመሳሳይ ሁኔታ ፣ በጥቅሉ ሲታይ ፣ የመካከለኛው ቬክተር ቦሶን “ጅምላ-አልባነት” እና ማንነታቸውን ከፎቶኖች ጋር የሚያረጋግጥ የአካባቢ መለኪያ ሲሜትሪ በድንገት የሚጥስበት ዘዴ በመካከለኛው የቬክተር ቦሶኖች ውስጥ የጅምላ መልክ እንዲፈጠር እና በዚህም ወደ ልዩነቶች እንዲመጣ ያደርገዋል ። ደካማ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ውጫዊ መገለጫ.
ከላይ ያሉት ድንጋጌዎች ይመሰረታሉ የኤሌክትሮ ደካማ መስተጋብር ፅንሰ-ሀሳብ. ከዚህ በመነሳት ነው ህልውና የተከተለው። ሦስት ዓይነትመካከለኛ የቬክተር ቦሶኖች ወ – , ወ + , ዜድ 0 ፣ እና የብዙዎቻቸው እሴቶች እንዲሁ ተንብየዋል።
እ.ኤ.አ. በ 1983 የመካከለኛው ቬክተር ቦሶንስ የሙከራ ግኝት የተዋሃደውን የኤሌክትሮዳክ ግንኙነት ፅንሰ-ሀሳብ ትክክለኛነት አረጋግጧል። እንዲሁም በእነዚህ ሙከራዎች እራስዎን እንዲያውቁ ተጋብዘዋል (ጥያቄው ለራስ-ጥናት በቁሳቁስ ውስጥ ቀርቧል).
ስለዚህ, ከአራት መሠረታዊ ግንኙነቶች ይልቅ, ስለ ሶስት ብቻ መነጋገር እንችላለን-የስበት ኃይል, ጠንካራ እና ኤሌክትሮ ደካማ.
ራስን የማጥናት ቁሳቁስ
1. በደካማ መስተጋብር ውስጥ የጥበቃ ህጎችን አለማክበር።በደካማ መስተጋብር አንዳንድ ዓለም አቀፋዊ የሚመስሉ የጥበቃ ህጎች እንዳልተሟሉ ታወቀ፣ እነዚህም ከሌሎቹ ሦስቱ መሠረታዊ መስተጋብሮች ጋር ተሟልተዋል (ሥዕላዊ መግለጫውን ይመልከቱ)።
በደካማ መስተጋብር ውስጥ የማይያዙትን ህጎች እንመልከት.
የቦታ እኩልነት ጥበቃ ህግ (እ.ኤ.አ.) ፒ- እኩልነት)።እንዲህ ይላሉ የቦታ እኩልነት ጥበቃ ህግበማንኛውም ሂደት ውስጥ ሂደቱ የመስታወት ሲሜትሪክ ከሆነ, ማለትም. ከተመረጠው ማእከል አንፃር ወደ ቀኝ እና ወደ ግራ በተመሳሳይ መንገድ ይቀጥላል። በሌላ አነጋገር, ሂደቱ ራሱ እና የመስታወት ነጸብራቅ በትክክል በተመሳሳይ መንገድ ይቀጥላሉ.
እ.ኤ.አ. በ 1957 Ts. Wu የደካማ መስተጋብር ውስጥ የእኩልነት ጥበቃ ህግ እውነት እንዳልሆነ አረጋግጧል. β-active isotope of cobalt የያዘ የተወሰነ ንጥረ ነገር በጥቅል ውስጥ ከአሁኑ ጋር ተቀምጧል፣ መግነጢሳዊ መስክን ፈጠረ (ሜዳው የአከርካሪዎችን አቅጣጫ እና የኒውክሊየስ ውስጣዊ መግነጢሳዊ አፍታዎችን ለማዘዝ አስፈላጊ ነው)። በሌላ በኩል ወደ 40% የሚጠጉ ኤሌክትሮኖች በአንድ በኩል (ለምሳሌ ወደ ላይ) ይለቃሉ።
በእውነተኛ መጫኛ (ከላይ) እና በመስታወት (ከታች) ላይ ያለውን ነጸብራቅ ልምድ
ምስሉ በሙሉ ሲንጸባረቅ፣ ለምሳሌ ከታች ካለው መስታወት አንጻር፣ ፍጹም የተለየ ክስተት እናያለን (ብዙ ኤሌክትሮኖች ወደ ታች ይበርራሉ፣ ምንም እንኳን ሜዳው ውስጥ ክብ ጅረት አሁንም ወደ ላይ ይመራል)። በመስታወት ውስጥ ያለው የመበስበስ ክስተት በትክክል በተመሳሳይ መንገድ እንዲቀጥል, የኤሌክትሮኖች "የበላይ" ልቀትን (ወደ ላይ) አቅጣጫ መቀየር አለበት. ኤሌክትሮኖች ወደላይ እና ወደ ታች እኩል የመሆን እድል ቢወጡ ኖሮ የማይገኝ የቦታ እኩልነት ጥበቃ ህግ ጥሰት አለ።
በደካማ መስተጋብር ውስጥ የቦታ እኩልነት አለመጠበቅ ክስተት በዚህ መንገድ ሊገለጽ ይችላል። በደካማ መስተጋብር ወቅት የተወለዱ ቅንጣቶች (ኤሌክትሮኖች, ሙኦን, ታኦን) በርዝመታቸው ፖላራይዝድ ናቸው. ይህ አሏቸው ማለት ነው። የራሱ ቅጽበትሞመንተም - ሽክርክሪት ጄ , ይህም ለአንድ የተወሰነ ቅንጣት ሁልጊዜ ወይ ከቅንጣው ፍጥነት ጋር ኮዲሬክሽናል ነው ገጽ , ወይም በተቃራኒ አቅጣጫ ተመርቷል. በልዩ ነጸብራቅ, እነዚህ ቅንጣቶች የተገለጹ ቬክተሮችአቅጣጫውን በተለያዩ መንገዶች ይቀይሩ. እሽክርክሪት አቅጣጫውን አይቀይርም ፣ ግን ፍጥነቱ ይለወጣል። ነገር ግን, ከተፈጠረው ዝግጅት ጋር ቅንጣቶች ገጽ እና ጄ በቀላሉ የለም, ስለዚህ በመስታወት ውስጥ ሂደቱ በተለየ መንገድ ይቀጥላል.
ቁመታዊ ፖላራይዜሽን ያለው ቅንጣት፡ ሀ) ውድቀት; ለ) ነጸብራቅ
2. የመካከለኛው የቬክተር ቦሶኖች ግኝት.በ 1983 መካከለኛ የቬክተር ቦሶኖች መኖር በሙከራ ተረጋግጧል. በአንደኛ ደረጃ ፊዚክስ ውስጥ ዋናው የምርምር ዘዴ የመበታተን ዘዴ እንደሆነ ይታወቃል, ማለትም. የተለያዩ ቅንጣቶች እርስ በእርሳቸው ግጭት, በዚህም ምክንያት አዲስ ቅንጣቶች ይወለዳሉ. በቅርብ ጊዜ፣ መጋጫዎች በሰፊው ጥቅም ላይ ውለዋል - ሁለት ጨረሮች ከዜሮ አጠቃላይ ሞመንተም ጋር የሚጋጩበት (ከተለያዩ ጨረሮች ቅንጣቶች በመጠን እኩል የሆነ ግፊቶች አሏቸው ግን በተቃራኒው አቅጣጫ)። እንዲህ ይላሉ ሂደቱ በግጭት ቅንጣቶች መሃል ባለው ስርዓት ውስጥ ይቆጠራል. በግጭቱ ውስጥ የተወለዱ አዳዲስ ቅንጣቶች በተለያዩ ፈላጊዎች ይመዘገባሉ.
እንግዲያው፣ ፕሮቶን እና ፀረ-ፕሮቶን ጨረሮችን እንጋጭ፣ በእያንዳንዳቸው ውስጥ የቅንጣት ኃይል እኩል ነው። ኢ. ከዚያ የሁለት ቅንጣቶች አጠቃላይ የግጭት ኃይል 2 ነው። ኢ. ተገዢ 2 ኢ > ወይዘሪት 2 በዚህ ግጭት ውስጥ የጅምላ ቅንጣት ኤም. ሂደቱን እንመልከት፡- 
፣ የት Xየሁሉም ሊሆኑ የሚችሉ ግዛቶች ስብስብ ነው ፣ ለምሳሌ ፣
የመካከለኛው ቬክተር ቦሶን መወለድን በዲያግራም እናሳያለን።
ኳርክ ዩከፕሮቶን እና ከፀረ-ፕሮቶን አንቲኳርክ ወደ ውስጥ ሊዋሃዱ ይችላሉ። ወ+ (ይህ በሥዕላዊ መግለጫው ላይ ይታያል)። በተመሳሳይ, ጥንዶች ሲዋሃዱ መስጠት ይችላሉ ዜድ 9 - ቦሰን ፣ ጥንድ - ወ- - ቦሰን. ነገር ግን, ከተወለዱ በኋላ, እነዚህ ቅንጣቶች በፍጥነት ይበታተራሉ. ለምሳሌ, ወዘተ.
ፖዚትሮን ወይም ፖዘቲቭ የሆነ ሙኦን ያለው ከፍተኛ ቅልጥፍናበመመርመሪያዎች ሊመዘገብ ይችላል, እና ይህ እንደ መካከለኛ የቬክተር ቦሰን መወለድ ምልክት ሆኖ ያገለግላል. በተመሳሳይ ጊዜ ኒውትሪኖዎች ይርቃሉ, ጉልህ የሆነ የኃይል ክፍልን ይሸከማሉ.
የቬክተር መካከለኛ ቦሶኖች የሙከራ ግኝት የተዋሃደውን የኤሌክትሮ ዌክ መስተጋብር ንድፈ ሐሳብ ትክክለኛነት አረጋግጧል።
ራስን የመግዛት ጥያቄዎች
1. በደካማ መስተጋብር ላይ ተፈጻሚ የሆኑትን የጥበቃ ህጎች ዘርዝረው ያብራሩ።
2. የቦታ እኩልነት ጥበቃ ህግ ምንነት ምንድን ነው?
3. በደካማ መስተጋብር ውስጥ የመገኛ ቦታን የመጠበቅ ህግን አለማክበር እንዴት እንደተረጋገጠ ያብራሩ. ይህ ሙከራ መቼ እና በማን ተደረገ?
4. በደካማ መስተጋብር ውስጥ የቦታ እኩልነት አለመጠበቅን ክስተት እንዴት ሌላ ምሳሌ ማሳየት ይችላሉ?
5. የቦታ እኩልነት ጥበቃ ህግ ከጥምር እኩልነት ጥበቃ ህግ እንዴት ይለያል? ለደካማ መስተጋብር አዋጭነቱ ለምን ማውራት አንችልም?
6. እንግዳነት እና ውበት ለምን አስተዋወቀ? ምን ዓይነት እሴቶችን መውሰድ ይችላሉ? በደካማ መስተጋብር ውስጥ ስለእነዚህ መጠኖች ጥበቃ ምን ማለት ይቻላል?
7. isotopic spin isotopic multiplet እንዴት ይለያል? የ isotopic multiplet ምሳሌ ስጥ። በደካማ መስተጋብር ውስጥ የ isospin ጥበቃ ህግ ሁልጊዜ ይጣሳል?
8. ለምን ይመስላችኋል, ከግጭቶች ግንባታ በፊት, መካከለኛ የቬክተር ቦሶን መኖሩን በሙከራ ማረጋገጥ አልተቻለም?
9. በግጭቱ ውስጥ መካከለኛ የቬክተር ቦሶን የመፍጠር ሂደትን ያብራሩ.
10. መካከለኛ ቬክተር ቦሶኖች በግጭት ውስጥ የሚመረተው እንዴት ነው?
ስነ-ጽሁፍ
Myakishev G.Ya. የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች. - ኤም: ናውካ, 1979.
የትምህርቱ መመሪያዎች "የአቶሚክ ኒውክሊየስ እና የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ፊዚክስ"፡ ኮም. Vasilevsky A.S. ክፍል 1, 2. - ኪሮቭ: ጂፒአይ, 1990.
ሙኪን ኬ.ኤን. አዝናኝ የኑክሌር ፊዚክስ. - ኤም.: Energoatomizdat, 1985.
Naumov A.I. የአቶሚክ ኒውክሊየስ እና የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ፊዚክስ. - ኤም.: ትምህርት, 1984.
ፐርች ኤል.ቢ. የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ፊዚክስ. - ኤም: ናውካ, 1988.
ኦሪር ጄ. ታዋቂ ፊዚክስ. - ኤም.: ሚር, 1964.
የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ፊዚክስ. አስትሮፊዚክስ: ኢንሳይክሎፔዲያ "ዘመናዊ የተፈጥሮ ሳይንስ". ቲ. 4. - ኤም.: የሕትመት ቤት ማጅስተር-ፕሬስ, 2000.
እ.ኤ.አ. በ 1996 የኪሮቭ ስቴት ፔዳጎጂካል ዩኒቨርሲቲ ተመረቀ ፣ የፊዚክስ ከፍተኛ ብቃት ምድብ መምህር ፣ የማስተማር ልምድ 9 ዓመት ፣ ሜቶሎጂስት ፣ ፒኤች.ዲ. ባለትዳር, ሁለት ልጆች አሉት.
የ Vyat GSU የፊዚክስ ፋኩልቲ የ 5 ኛ ዓመት ተማሪ።
ይህ መስተጋብር በኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች መበስበስ ላይ በሙከራ ከታዩት መሠረታዊ መስተጋብሮች ውስጥ በጣም ደካማው ነው፣ እነዚህም በመሠረታዊ ደረጃ ጉልህ ናቸው፡ የኳንተም ውጤቶች. የኳንተም የስበት መስተጋብር መገለጫዎች በጭራሽ እንዳልታዩ እናስታውስ። ደካማ መስተጋብሮች ተጠቅመው ይደምቃሉ ቀጣዩ ደንብ: ኒውትሪኖ (ወይም አንቲኖውትሪኖ) የሚባል ኤሌሜንታሪ ቅንጣት በመስተጋብር ሂደት ውስጥ ከተሳተፈ ይህ መስተጋብር ደካማ ነው።
የደካማ መስተጋብር ዓይነተኛ ምሳሌ የኒውትሮን ቤታ መበስበስ ነው፣ የት n- ኒውትሮን; ገጽ- ፕሮቶን; ሠ- ኤሌክትሮን, ሠ+ - ኤሌክትሮን አንቲኒውትሪኖ. ነገር ግን ከላይ የተጠቀሰው ደንብ ማንኛውም ደካማ መስተጋብር ድርጊት ከኒውትሪኖ ወይም አንቲኒኖኖ ጋር መያያዝ አለበት ማለት እንዳልሆነ መዘንጋት የለብንም. እንደሚከሰት ይታወቃል ትልቅ ቁጥርየኒውትሮኖል መበስበስ. እንደ ምሳሌ፣ ላምዳ ሃይሮን ዲ ወደ ፕሮቶን የመበስበስ ሂደትን እናስተውላለን ገጽ+ እና አሉታዊ ክፍያ pion ገጽ– . በ ዘመናዊ ሀሳቦችኒውትሮን እና ፕሮቶን እውነተኛ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች አይደሉም፣ ነገር ግን ኳርክስ በሚባሉ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የተዋቀሩ ናቸው።
የደካማ መስተጋብር ጥንካሬ በ Fermi መጋጠሚያ ቋሚነት ተለይቶ ይታወቃል ጂ ኤፍ. ቋሚ ጂ ኤፍልኬት. ልኬት የሌለው መጠን ለመፍጠር የተወሰነ የማጣቀሻ ብዛት ለምሳሌ የፕሮቶን ብዛት መጠቀም ያስፈልጋል። ሜ ፒ. ከዚያ ልኬት የሌለው የማጣመጃ ቋሚ ይሆናል. ደካማው መስተጋብር ከስበት መስተጋብር የበለጠ ኃይለኛ እንደሆነ ማየት ይቻላል.
ደካማው መስተጋብር, ከስበት መስተጋብር በተለየ, አጭር ርቀት ነው. ይህ ማለት በንጥረ ነገሮች መካከል ያለው ደካማ ኃይል ወደ ጫወታ የሚመጣው ቅንጣቶች እርስ በርስ የሚቀራረቡ ከሆነ ብቻ ነው. በንጥሎች መካከል ያለው ርቀት የግንኙነቱ ባህሪ ራዲየስ ተብሎ ከሚጠራው የተወሰነ እሴት በላይ ከሆነ ደካማው መስተጋብር እራሱን አይገለጽም። የደካማ መስተጋብር ባህሪው ራዲየስ ከ10-15 ሴ.ሜ ነው ፣ ማለትም ፣ ደካማ መስተጋብር በርቀት ላይ ያተኮረ መሆኑን በሙከራ ተረጋግጧል። አነስ ያሉ መጠኖችአቶሚክ ኒውክሊየስ.
ስለ ደካማ መስተጋብር እንደ ገለልተኛ የመሠረታዊ መስተጋብር አይነት ለምን ማውራት እንችላለን? መልሱ ቀላል ነው። ወደ ስበት, ኤሌክትሮማግኔቲክ እና ጠንካራ መስተጋብር ያልተቀነሱ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን የመለወጥ ሂደቶች እንዳሉ ተረጋግጧል. ጥሩ ምሳሌበ ውስጥ ሦስት በጥራት የተለያዩ መስተጋብሮች እንዳሉ ያሳያል የኑክሌር ክስተቶች, ከሬዲዮአክቲቭ ጋር የተያያዘ. ሙከራዎች ሶስት መኖራቸውን ያመለክታሉ የተለያዩ ዓይነቶችራዲዮአክቲቭ፡ α-፣ β- እና γ-ራዲዮአክቲቭ መበስበስ። በዚህ ሁኔታ, α-መበስበስ በጠንካራ መስተጋብር ምክንያት ነው, γ-መበስበስ በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ምክንያት ነው. ቀሪው β መበስበስ በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በጠንካራ መስተጋብር ሊገለጽ አይችልም, እና ሌላ መሰረታዊ መስተጋብር እንዳለ ለመቀበል እንገደዳለን, እሱም ደካማ ይባላል. ውስጥ አጠቃላይ ጉዳይደካማ መስተጋብርን የማስተዋወቅ አስፈላጊነት በተፈጥሮ ውስጥ የሚከሰቱ ሂደቶች ኤሌክትሮማግኔቲክ እና ጠንካራ መበስበስበጥበቃ ህጎች የተከለከለ።
ምንም እንኳን ደካማው መስተጋብር በኒውክሊየስ ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ የተከማቸ ቢሆንም, የተወሰኑ የማክሮስኮፕ ምልክቶች አሉት. ቀደም ብለን እንዳየነው, ከ β-radioactivity ሂደት ጋር የተያያዘ ነው. በተጨማሪም, ደካማው መስተጋብር ይጫወታል ጠቃሚ ሚናበሚባሉት ውስጥ ቴርሞኒክ ምላሾች, በከዋክብት ውስጥ የኃይል መለቀቅ ዘዴ ኃላፊነት.
በጣም አስደናቂው ንብረትደካማ መስተጋብር የመስታወት አሲሜትሪ የሚታይባቸው ሂደቶች መኖር ነው. በመጀመሪያ ሲታይ በግራ እና በቀኝ ጽንሰ-ሐሳቦች መካከል ያለው ልዩነት የዘፈቀደ እንደሆነ ግልጽ ይመስላል. በእርግጥም የስበት, ኤሌክትሮማግኔቲክ እና ጠንካራ መስተጋብር ሂደቶች የመስታወት ነጸብራቅን የሚያከናውን የቦታ መገልበጥን በተመለከተ የማይለዋወጡ ናቸው. በእንደዚህ ዓይነት ሂደቶች ውስጥ የቦታ እኩልነት ፒ ተጠብቆ ይቆያል ይባላል. ነገር ግን በሙከራ ተረጋግጧል. ደካማ ሂደቶችየቦታ እኩልነት ካለመጠበቅ ጋር ሊከሰት ይችላል እና ስለዚህ በግራ እና በቀኝ መካከል ያለው ልዩነት የሚሰማው ይመስላል። በአሁኑ ጊዜ፣ በደካማ መስተጋብር ውስጥ ያለው እኩልነት አለመጠበቅ በተፈጥሮ ውስጥ ሁለንተናዊ መሆኑን የሚያሳይ ጠንካራ የሙከራ ማስረጃ አለ ፣ እሱ እራሱን በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መበስበስ ላይ ብቻ ሳይሆን በኑክሌር እና አልፎ ተርፎም እራሱን ያሳያል ። የአቶሚክ ክስተቶች. የመስታወት አለመመሳሰል እጅግ መሠረታዊ በሆነ ደረጃ የተፈጥሮ ንብረት እንደሆነ መታወቅ አለበት።
በደካማ መስተጋብር ውስጥ ያለው የፓርቲ አለመጠበቅ ይህን ይመስላል ያልተለመደ ንብረትይህ ከተገኘ በኋላ ወዲያውኑ ማለት ይቻላል, ቲዎሪስቶች በእውነቱ በግራ እና በቀኝ መካከል ሙሉ ለሙሉ የተመጣጠነ ሁኔታ መኖሩን ለማሳየት ሞክረዋል, እሱ ብቻ የበለጠ አለው. ጥልቅ ትርጉምቀደም ሲል ከታሰበው በላይ. የመስታወት ነጸብራቅ ቅንጣቶችን በፀረ-ፓርቲከሎች መተካት (ክፍያ conjugation C) እና ከዚያ ሁሉም ነገር ጋር አብሮ መሆን አለበት። መሠረታዊ ግንኙነቶችየማይለወጥ መሆን አለበት. ሆኖም ግን, ይህ ተለዋዋጭነት ሁለንተናዊ እንዳልሆነ ከጊዜ በኋላ ተረጋግጧል. የረዥም ጊዜ ገለልተኝነት የሚባሉት ደካማ መበስበስ ወደ pions p + , p - , የተጠቆመው ልዩነት በትክክል ከተከሰተ የተከለከለ ነው. ስለዚህም ልዩ ባህሪደካማ መስተጋብር የእሱ የ CP የማይለዋወጥ ነው. ይህ ንብረት በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያለው ቁስ አካል ከፀረ-ፓርቲከሎች የተገነባውን አንቲሜትተር በከፍተኛ ሁኔታ ስለሚያሸንፍ ይህ ንብረት ተጠያቂ ሊሆን ይችላል። አለም እና ፀረ አለም ያልተመጣጠነ ነው።
የትኛዎቹ ቅንጣቶች የደካማ መስተጋብር ተሸካሚዎች ናቸው የሚለው ጥያቄ ለረጅም ግዜግልጽ አልነበረም። በኤሌክትሮዳክዋክ መስተጋብር የተዋሃደ ንድፈ ሃሳብ ማዕቀፍ ውስጥ በአንፃራዊነት በቅርብ ጊዜ መግባባት ተገኝቷል - የዌይንበርግ-ሳላም-ግላሾ ንድፈ ሀሳብ። አሁን በአጠቃላይ ተቀባይነት ያለው ደካማ መስተጋብር ተሸካሚዎች W + - እና Z 0 -bosons የሚባሉት ናቸው. እነዚህ W + እና ገለልተኛ Z 0 የሚከፍሉ ናቸው። የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችበስፒን 1 እና በጅምላ በክብደት ወደ 100 እኩል ሜ ፒ.