బలహీనమైన పరస్పర చర్య ఏమిటి మరియు దాని లక్షణాలు ఏమిటి. బలహీనమైన పరస్పర చర్య

ఇది మైక్రోకోజంలో మాత్రమే ఉన్న మూడవ ప్రాథమిక పరస్పర చర్య. ఇది కొన్ని ఫెర్మియన్ కణాలను ఇతరులలోకి మార్చడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది, అయితే బలహీనంగా సంకర్షణ చెందుతున్న పెప్టాన్లు మరియు క్వార్క్‌ల రంగు మారదు. బలహీనమైన పరస్పర చర్యకు ఒక సాధారణ ఉదాహరణ బీటా క్షయం ప్రక్రియ, ఈ సమయంలో ఒక ఉచిత న్యూట్రాన్ సగటున 15 నిమిషాలలో ప్రోటాన్, ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ యాంటీన్యూట్రినోగా క్షీణిస్తుంది. న్యూట్రాన్ లోపల ఫ్లేవర్ డి క్వార్క్ ఫ్లేవర్ యుగా మారడం వల్ల క్షయం ఏర్పడుతుంది. విడుదలైన ఎలక్ట్రాన్ మొత్తం విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క పరిరక్షణను నిర్ధారిస్తుంది మరియు యాంటిన్యూట్రినో వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం మెకానికల్ మొమెంటంను భద్రపరచడానికి అనుమతిస్తుంది.

బలమైన పరస్పర చర్య

ప్రధాన విధి బలమైన పరస్పర చర్య- క్వార్క్‌లు మరియు యాంటీక్వార్క్‌లను హాడ్రాన్‌లుగా కలపండి. బలమైన పరస్పర చర్యల సిద్ధాంతం సృష్టించబడే ప్రక్రియలో ఉంది. ఇది ఒక సాధారణ క్షేత్ర సిద్ధాంతం మరియు దీనిని క్వాంటం క్రోమోడైనమిక్స్ అంటారు. దీని ప్రారంభ స్థానం మూడు రకాల రంగు ఛార్జీల (ఎరుపు, నీలం, ఆకుపచ్చ) ఉనికిని సూచించడం, ఇది బలమైన పరస్పర చర్యలో క్వార్క్‌లను ఏకం చేసే పదార్థం యొక్క స్వాభావిక సామర్థ్యాన్ని వ్యక్తపరుస్తుంది. ప్రతి క్వార్క్‌లు అటువంటి ఛార్జీల కలయికను కలిగి ఉంటాయి, కానీ వాటి పూర్తి పరస్పర పరిహారం జరగదు మరియు క్వార్క్‌కు ఫలిత రంగు ఉంటుంది, అంటే, ఇది ఇతర క్వార్క్‌లతో బలంగా సంకర్షణ చెందగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. కానీ మూడు క్వార్క్‌లు, లేదా ఒక క్వార్క్ మరియు యాంటీక్వార్క్‌లు కలిసి హాడ్రాన్‌ను ఏర్పరచినప్పుడు, అందులోని కలర్ ఛార్జీల నికర కలయిక హాడ్రాన్ మొత్తం రంగు తటస్థంగా ఉంటుంది. రంగు ఛార్జీలు వాటి స్వాభావిక క్వాంటా - బోసాన్‌లతో ఫీల్డ్‌లను సృష్టిస్తాయి. క్వార్క్‌లు మరియు/లేదా యాంటీక్వార్క్‌ల మధ్య వర్చువల్ కలర్ బోసాన్‌ల మార్పిడి బలమైన పరస్పర చర్యకు మెటీరియల్ ఆధారం. క్వార్క్‌లు మరియు రంగు పరస్పర చర్యలను కనుగొనే ముందు, పరమాణువుల కేంద్రకాలలో ప్రోటాన్‌లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను కలిపే అణుశక్తి ప్రాథమికంగా పరిగణించబడింది. పదార్థం యొక్క క్వార్క్ స్థాయిని కనుగొనడంతో, బలమైన పరస్పర చర్య క్వార్క్‌ల మధ్య కలర్ ఇంటరాక్షన్‌గా హాడ్రాన్‌లుగా కలుస్తుంది. అణు శక్తులు ఇకపై ప్రాథమికంగా పరిగణించబడవు; అవి ఏదో ఒకవిధంగా రంగు శక్తుల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడాలి. కానీ దీన్ని చేయడం అంత సులభం కాదు, ఎందుకంటే న్యూక్లియస్‌ను రూపొందించే బేరియన్లు (ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు) సాధారణంగా రంగు తటస్థంగా ఉంటాయి. సారూప్యత ద్వారా, పరమాణువులు మొత్తంగా విద్యుత్ తటస్థంగా ఉన్నాయని మనం గుర్తుచేసుకోవచ్చు, అయితే పరమాణు స్థాయిలో రసాయన శక్తులు కనిపిస్తాయి, ఇవి విద్యుత్ పరమాణు శక్తుల ప్రతిధ్వనిగా పరిగణించబడతాయి.

పరిగణించబడిన నాలుగు రకాల ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలు, ఉత్పన్నమైన వాటితో సహా అన్ని ఇతర తెలిసిన పదార్థ చలన రూపాలను సూచిస్తాయి. అధిక స్థాయిలుఅభివృద్ధి. ఏదైనా సంక్లిష్ట ఆకారాలుకదలికలు, నిర్మాణ భాగాలుగా కుళ్ళిపోయినప్పుడు, ఈ ప్రాథమిక పరస్పర చర్యల యొక్క సంక్లిష్ట మార్పులుగా వెల్లడి చేయబడతాయి.

2. "గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్" సిద్ధాంతం యొక్క పరిణామాత్మక సృష్టికి ముందు కణాల పరస్పర చర్యపై శాస్త్రీయ అభిప్రాయాల అభివృద్ధి

"గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్" సిద్ధాంతం అనేది విద్యుదయస్కాంత, బలమైన మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలను ఏకం చేసే సిద్ధాంతం. "గ్రేట్ యూనిఫికేషన్" సిద్ధాంతాన్ని ప్రస్తావిస్తూ, ప్రకృతిలో ఉన్న అన్ని శక్తులు ఒక సార్వత్రిక ప్రాథమిక శక్తి యొక్క అభివ్యక్తి అనే వాస్తవం గురించి మాట్లాడుతున్నాము. మన విశ్వానికి జన్మనిచ్చిన బిగ్ బ్యాంగ్ సమయంలో, ఈ శక్తి మాత్రమే ఉనికిలో ఉందని నమ్మడానికి అనేక పరిగణనలు ఉన్నాయి. అయితే, కాలక్రమేణా, విశ్వం విస్తరించింది, అంటే అది చల్లబరుస్తుంది మరియు ఒకే శక్తి అనేక రకాలుగా విడిపోయింది, దానిని మనం ఇప్పుడు గమనిస్తాము. "గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్" సిద్ధాంతం విద్యుదయస్కాంత, బలమైన, బలహీనమైన మరియు గురుత్వాకర్షణ శక్తులను ఒక సార్వత్రిక శక్తి యొక్క వ్యక్తీకరణలుగా వివరిస్తుంది. ఇప్పటికే కొంత పురోగతి ఉంది: శాస్త్రవేత్తలు విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలను మిళితం చేసే సిద్ధాంతాన్ని నిర్మించగలిగారు. అయినప్పటికీ, "గ్రేట్ యూనిఫికేషన్" సిద్ధాంతంపై ప్రధాన పని ఇంకా ముందుకు ఉంది.

ఆధునిక కణ భౌతిక శాస్త్రం, వాస్తవానికి, పురాతన ఆలోచనాపరులను ఆందోళనకు గురిచేసే ప్రశ్నలను చర్చించవలసి వస్తుంది. ఈ కణాల నుండి నిర్మించిన కణాలు మరియు రసాయన పరమాణువుల మూలం ఏమిటి? మరియు మనకు కనిపించే విశ్వం, మనం వాటిని ఏమని పిలిచినా కణాల నుండి ఎలా నిర్మించబడుతుంది? మరియు - విశ్వం సృష్టించబడిందా లేదా అది శాశ్వతత్వం నుండి ఉనికిలో ఉందా? ఎవరైనా ఇలా ప్రశ్నించగలిగితే, నమ్మదగిన సమాధానాలకు దారితీసే ఆలోచనా మార్గాలు ఏమిటి? ఈ ప్రశ్నలన్నీ ఉనికి యొక్క నిజమైన సూత్రాల కోసం అన్వేషణకు సమానంగా ఉంటాయి, ఈ సూత్రాల స్వభావం గురించి ప్రశ్నలు.

అంతరిక్షం గురించి మనం ఏమి చెప్పినా, ఒక్కటి మాత్రం స్పష్టంగా ఉంటుంది సహజమైన ప్రపంచంఒక మార్గం లేదా మరొకటి కణాలను కలిగి ఉంటుంది. కానీ ఈ కూర్పును ఎలా అర్థం చేసుకోవాలి? కణాలు సంకర్షణ చెందుతాయని తెలుసు - అవి ఒకదానికొకటి ఆకర్షిస్తాయి లేదా తిప్పికొట్టాయి. పార్టికల్ ఫిజిక్స్ వివిధ రకాల పరస్పర చర్యలను అధ్యయనం చేస్తుంది. [పాప్పర్ K. జ్ఞానం మరియు అజ్ఞానం యొక్క మూలాలపై // Vopr. నేచురల్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ చరిత్ర, 1992, నం. 3, పే. 32.]

విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య 18వ-19వ శతాబ్దాలలో ప్రత్యేక దృష్టిని ఆకర్షించింది. విద్యుదయస్కాంత మరియు గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యల మధ్య సారూప్యతలు మరియు వ్యత్యాసాలు కనుగొనబడ్డాయి. గురుత్వాకర్షణ వలె, విద్యుదయస్కాంత శక్తులు దూరం యొక్క వర్గానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటాయి. కానీ, గురుత్వాకర్షణ వలె కాకుండా, విద్యుదయస్కాంత "గురుత్వాకర్షణ" కణాలను (వివిధ ఛార్జ్ సంకేతాలు) ఆకర్షించడమే కాకుండా, వాటిని ఒకదానికొకటి (సమానంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలు) తిప్పికొడుతుంది. మరియు అన్ని కణాలు విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క వాహకాలు కాదు. ఉదాహరణకు, ఫోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్ ఈ విషయంలో తటస్థంగా ఉంటాయి. 50వ దశకంలో సంవత్సరాలు XIXవి. D. C. మాక్స్‌వెల్ (1831–1879) యొక్క విద్యుదయస్కాంత సిద్ధాంతం ఏకీకృత విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత దృగ్విషయాలుమరియు తద్వారా విద్యుదయస్కాంత శక్తుల చర్యను స్పష్టం చేసింది. [Grünbaum A. ఆరిజిన్ వర్సెస్ ఫిజికల్ కాస్మోలజీలో సృష్టి (ఆధునిక భౌతిక విశ్వోద్భవ శాస్త్రం యొక్క వేదాంత వక్రీకరణలు). - ప్రశ్న. ఫిలాసఫీ, 1995, నం. 2, పే. 19.]

రేడియోధార్మికత దృగ్విషయాల అధ్యయనం ఆవిష్కరణకు దారితీసింది ప్రత్యేక రకంకణాల మధ్య పరస్పర చర్య, దీనిని బలహీన పరస్పర చర్య అంటారు. ఈ ఆవిష్కరణ బీటా రేడియోధార్మికత అధ్యయనానికి సంబంధించినది కాబట్టి, ఈ పరస్పర చర్యను బీటా క్షయం అని పిలుస్తారు. అయినప్పటికీ, భౌతిక సాహిత్యంలో బలహీనమైన పరస్పర చర్య గురించి మాట్లాడటం ఆచారం - ఇది విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య కంటే బలహీనమైనది, అయినప్పటికీ గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య కంటే చాలా బలంగా ఉంటుంది. W. పౌలి (1900-1958) పరిశోధన ద్వారా ఈ ఆవిష్కరణ సులభతరం చేయబడింది, అతను బీటా క్షయం సమయంలో న్యూట్రినో అని పిలువబడే శక్తి పరిరక్షణ చట్టం యొక్క స్పష్టమైన ఉల్లంఘనకు పరిహారంగా ఒక తటస్థ కణం విడుదల చేయబడుతుందని అంచనా వేసింది. మరియు అదనంగా, బలహీనమైన పరస్పర చర్యలను కనుగొనడం E. ఫెర్మీ (1901-1954) పరిశోధన ద్వారా సులభతరం చేయబడింది, ఇతర భౌతిక శాస్త్రవేత్తలతో పాటు, ఎలక్ట్రాన్లు మరియు న్యూట్రినోలు రేడియోధార్మిక కేంద్రకం నుండి నిష్క్రమించే ముందు, అవి ఉనికిలో లేవని సూచించారు. న్యూక్లియస్, మాట్లాడటానికి, రెడీమేడ్ రూపంలో, కానీ రేడియేషన్ ప్రక్రియలో ఏర్పడతాయి. [Grünbaum A. ఆరిజిన్ వర్సెస్ ఫిజికల్ కాస్మోలజీలో సృష్టి (ఆధునిక భౌతిక విశ్వోద్భవ శాస్త్రం యొక్క వేదాంత వక్రీకరణలు). - ప్రశ్న. ఫిలాసఫీ, 1995, నం. 2, పే. 21.]

చివరగా, నాల్గవ పరస్పర చర్య ఇంట్రాన్యూక్లియర్ ప్రక్రియలతో ముడిపడి ఉంది. బలమైన పరస్పర చర్య అని పిలుస్తారు, ఇది ఇంట్రాన్యూక్లియర్ కణాల ఆకర్షణగా వ్యక్తమవుతుంది - ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు. దాని పెద్ద పరిమాణం కారణంగా, ఇది అపారమైన శక్తి యొక్క మూలంగా మారుతుంది.

నాలుగు రకాల పరస్పర చర్యల అధ్యయనం వారి లోతైన కనెక్షన్ కోసం శోధించే మార్గాన్ని అనుసరించింది. ఈ అస్పష్టమైన, ఎక్కువగా చీకటి మార్గంలో, సమరూపత యొక్క సూత్రం మాత్రమే పరిశోధనకు మార్గనిర్దేశం చేసింది మరియు ఊహించిన కనెక్షన్‌ని గుర్తించడానికి దారితీసింది. వివిధ రకాలపరస్పర చర్యలు.

అటువంటి కనెక్షన్లను గుర్తించడానికి, ప్రత్యేక రకమైన సమరూపత కోసం శోధనకు వెళ్లడం అవసరం. ఒక సాధారణ ఉదాహరణలిఫ్ట్ యొక్క ఎత్తుపై లోడ్ని ఎత్తేటప్పుడు ప్రదర్శించిన పని యొక్క ఆధారపడటం ద్వారా ఈ రకమైన సమరూపతను సూచించవచ్చు. ఖర్చు చేయబడిన శక్తి ఎత్తులో వ్యత్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ అధిరోహణ మార్గం యొక్క స్వభావంపై ఆధారపడి ఉండదు. ఎత్తులో వ్యత్యాసం మాత్రమే ముఖ్యమైనది మరియు మేము ఏ స్థాయి నుండి కొలతను ప్రారంభించాము అనేది అస్సలు పట్టింపు లేదు. మూలం ఎంపికకు సంబంధించి మేము ఇక్కడ సమరూపతతో వ్యవహరిస్తున్నామని చెప్పవచ్చు.

ఇదే విధంగా, మీరు ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌లో ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ యొక్క చలన శక్తిని లెక్కించవచ్చు. ఇక్కడ ఎత్తు యొక్క అనలాగ్ ఫీల్డ్ వోల్టేజ్ లేదా మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఎలెక్ట్రిక్ పొటెన్షియల్. ఛార్జ్ కదలిక సమయంలో ఖర్చు చేయబడిన శక్తి ఫీల్డ్ స్పేస్‌లోని తుది మరియు ప్రారంభ బిందువుల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసంపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది. మేము ఇక్కడ గేజ్ అని పిలవబడే లేదా, ఇతర మాటలలో, స్కేల్ సమరూపతతో వ్యవహరిస్తున్నాము. గేజ్ సమరూపత సూచించబడింది విద్యుత్ క్షేత్రం, విద్యుత్ ఛార్జ్ పరిరక్షణ చట్టంతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

గేజ్ సమరూపత చాలా ముఖ్యమైన సాధనంగా మారింది, ఇది ప్రాథమిక కణాల సిద్ధాంతంలో మరియు వివిధ రకాల పరస్పర చర్యలను ఏకీకృతం చేయడానికి అనేక ప్రయత్నాలలో అనేక ఇబ్బందులను పరిష్కరించే అవకాశాన్ని ఇస్తుంది. IN క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్, ఉదాహరణకు, వివిధ విభేదాలు తలెత్తుతాయి. సిద్ధాంతం యొక్క ఇబ్బందులను తొలగించే రీనార్మలైజేషన్ విధానం అని పిలవబడేది, గేజ్ సమరూపతతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉండటం వలన ఈ విభేదాలను తొలగించడం సాధ్యమవుతుంది. ఇతర, దాచిన సమరూపతలను కనుగొనగలిగితే విద్యుదయస్కాంత సిద్ధాంతాన్ని మాత్రమే కాకుండా, ఇతర పరస్పర చర్యలను కూడా నిర్మించడంలో ఇబ్బందులను అధిగమించవచ్చని ఆలోచన కనిపిస్తుంది.

గేజ్ సమరూపత సాధారణీకరించబడిన పాత్రను తీసుకోవచ్చు మరియు ఏదైనా శక్తి క్షేత్రానికి ఆపాదించబడుతుంది. 1960 ల చివరలో. S. వీన్‌బర్గ్ (b. 1933) నుండి హార్వర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంమరియు A. సలామ్ (b. 1926) లండన్‌లోని ఇంపీరియల్ కళాశాల నుండి, S. గ్లాషో (b. 1932) యొక్క పనిపై ఆధారపడి, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యల యొక్క సైద్ధాంతిక ఏకీకరణను చేపట్టారు. వారు గేజ్ సమరూపత మరియు ఈ ఆలోచనతో అనుబంధించబడిన గేజ్ ఫీల్డ్ యొక్క భావనను ఉపయోగించారు. [యాకుషెవ్ A. S. ఆధునిక సహజ శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు. – M., Fakt-M, 2001, p. 29.]

విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యకు వర్తిస్తుంది సరళమైన రూపంగేజ్ సమరూపత. బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క సమరూపత విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య కంటే చాలా క్లిష్టంగా ఉందని తేలింది. ఈ సంక్లిష్టత ప్రక్రియ యొక్క సంక్లిష్టత కారణంగా ఉంది, మాట్లాడటానికి, బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క యంత్రాంగం.

బలహీనమైన పరస్పర చర్యలో, ఉదాహరణకు, న్యూట్రాన్ యొక్క క్షయం సంభవిస్తుంది. న్యూట్రాన్, ప్రోటాన్, ఎలక్ట్రాన్ మరియు న్యూట్రినో వంటి కణాలు ఈ ప్రక్రియలో పాల్గొనవచ్చు. అంతేకాకుండా, బలహీనమైన పరస్పర చర్య కారణంగా, కణాల పరస్పర పరివర్తన ఏర్పడుతుంది.

"గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్" సిద్ధాంతం యొక్క సంభావిత నిబంధనలు

ఆధునిక లో సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రంటోన్ రెండు కొత్త సంభావిత పథకాల ద్వారా సెట్ చేయబడింది: "గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్" అని పిలవబడే సిద్ధాంతం మరియు సూపర్సిమెట్రీ.

ఈ శాస్త్రీయ పోకడలు కలిసి చాలా ఆకర్షణీయమైన ఆలోచనకు దారితీస్తాయి, దీని ప్రకారం ప్రకృతి అంతా చివరికి ఏదో ఒక సూపర్ పవర్ యొక్క చర్యకు లోబడి, వివిధ "వేషాలలో" వ్యక్తమవుతుంది. ఈ శక్తి మన విశ్వాన్ని సృష్టించడానికి మరియు కాంతి, శక్తి, పదార్థాన్ని అందించడానికి మరియు దానికి నిర్మాణాన్ని అందించడానికి తగినంత శక్తివంతమైనది. కానీ సూపర్ పవర్ అనేది కేవలం సృజనాత్మక శక్తి కంటే ఎక్కువ. అందులో, పదార్థం, స్థలం-సమయం మరియు పరస్పర చర్య విడదీయరాని శ్రావ్యమైన మొత్తంగా కలిసిపోయి, ఇంతకు ముందు ఎవరూ ఊహించని విశ్వం యొక్క ఐక్యతను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సైన్స్ యొక్క ఉద్దేశ్యం తప్పనిసరిగా అలాంటి ఐక్యత కోసం అన్వేషణ. [ఓవ్చిన్నికోవ్ N.F. నిర్మాణం మరియు సమరూపత // సిస్టమ్ రీసెర్చ్, M., 1969, p. 137.]

దీని ఆధారంగా, ఒకే వివరణాత్మక పథకం యొక్క చట్రంలో జీవన మరియు నిర్జీవ స్వభావం యొక్క అన్ని దృగ్విషయాల ఏకీకరణపై ఒక నిర్దిష్ట విశ్వాసం ఉంది. నేడు, నాలుగు ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలు లేదా ప్రకృతిలో నాలుగు శక్తులు అంటారు, ప్రాథమిక కణాల యొక్క అన్ని తెలిసిన పరస్పర చర్యలకు బాధ్యత వహిస్తాయి - బలమైన, బలహీనమైన, విద్యుదయస్కాంత మరియు గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యలు. బలమైన పరస్పర చర్యలు క్వార్క్‌లను ఒకదానితో ఒకటి బంధిస్తాయి. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు కొన్ని రకాల అణు క్షయానికి కారణమవుతాయి. విద్యుదయస్కాంత శక్తులు విద్యుత్ చార్జీల మధ్య పనిచేస్తాయి మరియు గురుత్వాకర్షణ శక్తులు ద్రవ్యరాశి మధ్య పనిచేస్తాయి. ఈ పరస్పర చర్యల ఉనికి మన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచాన్ని నిర్మించడానికి తగినంత మరియు అవసరమైన పరిస్థితి. ఉదాహరణకు, గురుత్వాకర్షణ లేకుండా, గెలాక్సీలు, నక్షత్రాలు మరియు గ్రహాలు ఉండవు, కానీ విశ్వం ఉద్భవించలేదు - అన్నింటికంటే, విస్తరిస్తున్న విశ్వం మరియు బిగ్ బ్యాంగ్ యొక్క భావనలు, స్పేస్-టైమ్ నుండి ఉద్భవించాయి. గురుత్వాకర్షణపై. విద్యుదయస్కాంత సంకర్షణలు లేకుండా అణువులు లేవు, రసాయన శాస్త్రం లేదా జీవశాస్త్రం మరియు సౌర వేడి లేదా కాంతి ఉండదు. బలమైన అణు సంకర్షణలు లేకుండా, న్యూక్లియైలు ఉండవు, అందువల్ల అణువులు మరియు అణువులు, రసాయన శాస్త్రం మరియు జీవశాస్త్రం ఉనికిలో లేవు మరియు నక్షత్రాలు మరియు సూర్యుడు అణు శక్తిని ఉపయోగించి వేడి మరియు కాంతిని ఉత్పత్తి చేయలేరు.

బలహీనమైన అణు సంకర్షణలు కూడా విశ్వ నిర్మాణంలో పాత్ర పోషిస్తాయి. అవి లేకుండా, సూర్యుడు మరియు నక్షత్రాలలో అణు ప్రతిచర్యలు అసాధ్యం; స్పష్టంగా, సూపర్నోవా పేలుళ్లు జరగవు మరియు జీవితానికి అవసరమైన భారీ మూలకాలు విశ్వం అంతటా వ్యాపించవు. జీవితం లేకపోవచ్చు. ఈ నలుగురూ పూర్తిగా అనే అభిప్రాయంతో ఏకీభవిస్తే వివిధ పరస్పర చర్యలు, ప్రతి ఒక్కటి ఆవిర్భావానికి దాని స్వంత మార్గంలో అవసరం సంక్లిష్ట నిర్మాణాలుమరియు మొత్తం విశ్వం యొక్క పరిణామాన్ని నిర్ణయించడం అనేది ఒక సాధారణ సూపర్ పవర్ ద్వారా ఉత్పన్నమవుతుంది, ఆ తర్వాత ఒకే ప్రాథమిక చట్టం ఉనికిలో మరియు జీవించడంలో ఉంటుంది. నిర్జీవ స్వభావం, ఎటువంటి సందేహం లేదు. ఈ నాలుగు శక్తులు ఒకప్పుడు ఒకటిగా కలిసిపోయి ఉండవచ్చని ఆధునిక పరిశోధనలు చెబుతున్నాయి.

కొంతకాలం తర్వాత ప్రారంభ విశ్వం యొక్క యుగం యొక్క అపారమైన శక్తుల లక్షణం వద్ద ఇది సాధ్యమైంది బిగ్ బ్యాంగ్. నిజానికి, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యల ఏకీకరణ సిద్ధాంతం ఇప్పటికే ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది. "గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్" సిద్ధాంతాలు ఈ పరస్పర చర్యలను బలమైన వాటితో కలపాలి మరియు "ఆల్ దట్ ఈజ్" సిద్ధాంతాలు నాలుగు ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలను ఒక పరస్పర చర్య యొక్క వ్యక్తీకరణలుగా ఏకీకృతం చేయాలి. విశ్వం యొక్క ఉష్ణ చరిత్ర, 10–43 సెకన్ల నుండి ప్రారంభమవుతుంది. బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత నేటి వరకు, దానిని చూపుతుంది చాలా వరకుహీలియం-4, హీలియం-3, డ్యూటెరాన్లు (డ్యూటెరియం యొక్క కేంద్రకాలు - హైడ్రోజన్ యొక్క భారీ ఐసోటోప్) మరియు లిథియం-7 బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత దాదాపు 1 నిమిషం తర్వాత విశ్వంలో ఏర్పడ్డాయి.

పదిలక్షల లేదా బిలియన్ల సంవత్సరాల తర్వాత నక్షత్రాల లోపల భారీ మూలకాలు కనిపించాయి మరియు జీవం యొక్క ఆవిర్భావం పరిణామం చెందుతున్న విశ్వం యొక్క చివరి దశకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. సైద్ధాంతిక విశ్లేషణ మరియు సమతౌల్యానికి దూరంగా పనిచేసే డిస్సిపేటివ్ సిస్టమ్‌ల కంప్యూటర్ మోడలింగ్ ఫలితాల ఆధారంగా, కోడ్-ఫ్రీక్వెన్సీ తక్కువ-శక్తి ప్రవాహం చర్యలో, విశ్వంలో రెండు సమాంతర ప్రక్రియలు ఉన్నాయని మేము నిర్ధారించాము - ఎంట్రోపీ మరియు సమాచారం. అంతేకాకుండా, పదార్థాన్ని రేడియేషన్‌గా మార్చే ఎంట్రోపిక్ ప్రక్రియ ఆధిపత్యం కాదు. "గ్రేట్ యూనిఫికేషన్" యొక్క సోల్డాటోవ్ V.K. సిద్ధాంతం. – M., పోస్ట్‌స్క్రిప్ట్, 2000, p. 38.]

ఈ పరిస్థితులలో, పదార్థం యొక్క కొత్త రకం పరిణామ స్వీయ-సంస్థ ఏర్పడుతుంది, సిస్టమ్ యొక్క పొందికైన స్పాటియోటెంపోరల్ ప్రవర్తనను సిస్టమ్‌లోనే డైనమిక్ ప్రక్రియలతో కలుపుతుంది. అప్పుడు, విశ్వం యొక్క స్థాయిలో, ఈ చట్టం ఈ క్రింది విధంగా రూపొందించబడుతుంది: “బిగ్ బ్యాంగ్ 4 ప్రాథమిక పరస్పర చర్యల ఏర్పాటుకు దారితీసినట్లయితే, విశ్వం యొక్క స్పేస్-టైమ్ సంస్థ యొక్క మరింత పరిణామం వాటి ఏకీకరణతో ముడిపడి ఉంటుంది. ” అందువల్ల, మా దృష్టిలో, ఎంట్రోపీని పెంచే నియమాన్ని విశ్వంలోని వ్యక్తిగత భాగాలకు కాకుండా, దాని పరిణామం యొక్క మొత్తం ప్రక్రియకు వర్తింపజేయాలి. దాని నిర్మాణం సమయంలో, విశ్వం స్పేస్-టైమ్ సోపానక్రమం స్థాయిలలో పరిమాణీకరించబడింది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఫలితంగా హెచ్చుతగ్గులు, విశ్వం యొక్క విస్తరిస్తున్న చిత్రంగా గుర్తించబడతాయి, ఒక నిర్దిష్ట క్షణంలో దాని సమతుల్యతను పునరుద్ధరించడం ప్రారంభిస్తుంది. తదుపరి పరిణామ ప్రక్రియ అద్దం చిత్రంలో జరుగుతుంది.

మరో మాటలో చెప్పాలంటే, గమనించదగిన విశ్వంలో రెండు ప్రక్రియలు ఏకకాలంలో జరుగుతున్నాయి. ఒక ప్రక్రియ - యాంటీ-ఎంట్రోపీ - పదార్థం మరియు రేడియేషన్ యొక్క స్వీయ-సంస్థ ద్వారా మాక్రోక్వాంటమ్ స్థితులలో (వంటివి) చెదిరిన సమతౌల్యాన్ని పునరుద్ధరించడంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది భౌతిక ఉదాహరణసూపర్ ఫ్లూయిడిటీ, సూపర్ కండక్టివిటీ మరియు క్వాంటం హాల్ ఎఫెక్ట్ వంటి బాగా తెలిసిన పదార్థ స్థితులను మనం ఉదహరించవచ్చు. ఈ ప్రక్రియ, స్పష్టంగా, ప్రక్రియల స్థిరమైన పరిణామాన్ని నిర్ణయిస్తుంది థర్మోన్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్నక్షత్రాలలో, గ్రహ వ్యవస్థలు, ఖనిజాలు, వృక్షజాలం, ఏకకణ మరియు బహుళ సెల్యులార్ జీవుల ఏర్పాటు. ఇది జీవుల ప్రగతిశీల పరిణామం యొక్క మూడవ సూత్రం యొక్క స్వీయ-వ్యవస్థీకరణ ధోరణిని స్వయంచాలకంగా అనుసరిస్తుంది.

ఇతర ప్రక్రియ ప్రకృతిలో పూర్తిగా ఎంట్రోపిక్ మరియు స్వీయ-వ్యవస్థీకరణ పదార్థం (క్షయం - స్వీయ-సంస్థ) యొక్క చక్రీయ పరిణామ పరివర్తన ప్రక్రియలను వివరిస్తుంది. ఈ సూత్రాలు నాలుగు పరస్పర చర్యలను ఒక సూపర్ ఫోర్స్‌గా కలపడానికి అనుమతించే గణిత ఉపకరణాన్ని రూపొందించడానికి ఆధారం అయ్యే అవకాశం ఉంది. ఇప్పటికే గుర్తించినట్లుగా, చాలా మంది సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ప్రస్తుతం ఆక్రమించిన సమస్య ఇది. ఈ సూత్రం యొక్క తదుపరి వాదన ఈ కథనం యొక్క పరిధిని మించిపోయింది మరియు విశ్వం యొక్క పరిణామాత్మక స్వీయ-సంస్థ యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క నిర్మాణంతో అనుసంధానించబడింది. అందువల్ల, ప్రధాన తీర్మానాన్ని తీసుకుందాం మరియు జీవ వ్యవస్థలకు, వాటి నియంత్రణ సూత్రాలకు మరియు ముఖ్యంగా, శరీరం యొక్క రోగలక్షణ పరిస్థితుల చికిత్స మరియు నివారణకు కొత్త సాంకేతికతలకు ఇది ఎంతవరకు వర్తిస్తుందో చూద్దాం. అన్నింటిలో మొదటిది, జీవుల యొక్క స్వీయ-సంస్థ మరియు పరిణామాన్ని నిర్వహించే సూత్రాలు మరియు యంత్రాంగాలపై మేము ఆసక్తి కలిగి ఉంటాము, అలాగే అన్ని రకాల పాథాలజీల రూపంలో వ్యక్తీకరించబడిన వాటి ఉల్లంఘనలకు కారణాలు.

వాటిలో మొదటిది కోడ్-ఫ్రీక్వెన్సీ నియంత్రణ సూత్రం, దీని ముఖ్య ఉద్దేశ్యం ఏదైనా బహిరంగ స్వీయ-ఆర్గనైజింగ్ డిస్సిపేటివ్ సిస్టమ్‌లో శక్తి ప్రవాహాలను నిర్వహించడం, సమకాలీకరించడం మరియు నియంత్రించడం. జీవుల కోసం ఈ సూత్రాన్ని అమలు చేయడానికి జీవ వస్తువు యొక్క ప్రతి నిర్మాణ క్రమానుగత స్థాయిలో ఉనికి అవసరం (మాలిక్యులర్, సబ్ సెల్యులార్, సెల్యులార్, టిష్యూ, ఆర్గానోయిడ్, ఆర్గానిస్మల్, పాపులేషన్, బయోసెనోటిక్, బయోటిక్, ల్యాండ్‌స్కేప్, బయోస్పియర్, కాస్మిక్) బయోరిథమోలాజికల్ ప్రక్రియ యొక్క ఉనికి. రూపాంతరం చెందిన శక్తి యొక్క వినియోగం మరియు వినియోగంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఇది వ్యవస్థలోని ప్రక్రియల యొక్క కార్యాచరణ మరియు క్రమాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. DNA నిర్మాణం ఏర్పడే ప్రక్రియలలో మరియు వంశపారంపర్య సమాచారం యొక్క వివిక్త కోడ్‌ల పునరుద్ధరణ సూత్రం, అలాగే కణ విభజన మరియు తదుపరి భేదం వంటి ప్రక్రియలలో ఈ విధానం జీవితం యొక్క ఆవిర్భావం యొక్క ప్రారంభ దశలలో ప్రధాన స్థానాన్ని ఆక్రమించింది. మీకు తెలిసినట్లుగా, కణ విభజన ప్రక్రియ ఎల్లప్పుడూ ఖచ్చితమైన క్రమంలో జరుగుతుంది: ప్రొఫేస్, మెటాఫేస్, టెలోఫేస్, ఆపై అనాఫేస్. మీరు విభజన యొక్క పరిస్థితులను ఉల్లంఘించవచ్చు, దానితో జోక్యం చేసుకోవచ్చు, కేంద్రకాన్ని కూడా తొలగించవచ్చు, కానీ క్రమం ఎల్లప్పుడూ భద్రపరచబడుతుంది. నిస్సందేహంగా, మన శరీరం అత్యంత ఖచ్చితమైన సింక్రోనైజర్‌లతో అమర్చబడి ఉంటుంది: బాహ్య మరియు స్వల్ప మార్పులకు సున్నితంగా ఉండే నాడీ వ్యవస్థ అంతర్గత వాతావరణం, నెమ్మదిగా హాస్య వ్యవస్థ. అదే సమయంలో, స్లిప్పర్ సిలియేట్, నాడీ మరియు హాస్య వ్యవస్థలు పూర్తిగా లేనప్పుడు, జీవితాలు, ఫీడ్లు, విసర్జనలు, పునరుత్పత్తి మరియు ఈ సంక్లిష్ట ప్రక్రియలన్నీ అస్తవ్యస్తంగా జరగవు, కానీ కఠినమైన క్రమంలో: ఏదైనా ప్రతిచర్య తదుపరిదాన్ని ముందుగా నిర్ణయిస్తుంది, మరియు అది తదుపరి ప్రతిచర్యను ప్రారంభించడానికి అవసరమైన ఉత్పత్తులను విడుదల చేస్తుంది. "గ్రేట్ యూనిఫికేషన్" యొక్క సోల్డాటోవ్ V.K. సిద్ధాంతం. – M., పోస్ట్‌స్క్రిప్ట్, 2000, p. 59.]

ఐన్స్టీన్ యొక్క సిద్ధాంతం ప్రకృతిని అర్థం చేసుకోవడంలో చాలా ముఖ్యమైన పురోగతిని గుర్తించిందని గమనించాలి, ప్రకృతి యొక్క ఇతర శక్తులపై అభిప్రాయాల పునర్విమర్శ త్వరలో అనివార్యంగా మారింది. ఈ సమయంలో, విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య మాత్రమే "ఇతర" శక్తిగా స్థిరపడింది. అయితే, బాహ్యంగా ఇది గురుత్వాకర్షణను పోలి ఉండదు. అంతేకాకుండా, ఐన్స్టీన్ యొక్క గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతాన్ని రూపొందించడానికి అనేక దశాబ్దాల ముందు, విద్యుదయస్కాంతత్వం మాక్స్వెల్ యొక్క సిద్ధాంతం ద్వారా విజయవంతంగా వివరించబడింది మరియు ఈ సిద్ధాంతం యొక్క ప్రామాణికతను అనుమానించడానికి ఎటువంటి కారణం లేదు.

తన జీవితాంతం, ఐన్‌స్టీన్ సృష్టించాలని కలలు కన్నాడు ఏకీకృత సిద్ధాంతంస్వచ్ఛమైన జ్యామితి ఆధారంగా ప్రకృతి శక్తులన్నీ కలిసిపోయే క్షేత్రం. ఐన్స్టీన్ తన జీవితంలో ఎక్కువ భాగం సాపేక్షత యొక్క సాధారణ సిద్ధాంతాన్ని సృష్టించిన తర్వాత అటువంటి పథకం కోసం అన్వేషణకు అంకితం చేశాడు. అయితే, హాస్యాస్పదంగా, ఐన్‌స్టీన్ కలను సాకారం చేసుకోవడానికి దగ్గరగా వచ్చిన వ్యక్తి అంతగా తెలియని పోలిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త థియోడర్ కలుజా, అతను 1921లో భౌతిక శాస్త్రాన్ని ఏకీకృతం చేయడానికి కొత్త మరియు ఊహించని విధానానికి పునాదులు వేశాడు, ఇది ఇప్పటికీ దాని ధైర్యంతో ఊహలను ఆశ్చర్యపరుస్తుంది. .

20వ శతాబ్దపు 30వ దశకంలో బలహీనమైన మరియు బలమైన పరస్పర చర్యల ఆవిష్కరణతో, గురుత్వాకర్షణ మరియు విద్యుదయస్కాంతత్వాన్ని ఏకీకృతం చేసే ఆలోచనలు చాలావరకు వాటి ఆకర్షణను కోల్పోయాయి. స్థిరమైన ఏకీకృత క్షేత్ర సిద్ధాంతంలో రెండు కాదు, నాలుగు శక్తులు ఉండాలి. సహజంగానే, బలహీనమైన మరియు బలమైన పరస్పర చర్యల గురించి లోతైన అవగాహనను సాధించకుండా ఇది చేయలేము. 1970ల చివరలో, గ్రాండ్ యూనిఫైడ్ థియరీస్ (GUT) మరియు సూపర్ గ్రావిటీ ద్వారా వచ్చిన తాజా గాలికి ధన్యవాదాలు, పాత కలుజా-క్లైన్ సిద్ధాంతం గుర్తుకు వచ్చింది. వారు "ధూళిని పేల్చివేసి, ఫ్యాషన్‌లో ధరించారు" మరియు ఇప్పటి వరకు తెలిసిన అన్ని పరస్పర చర్యలను అందులో చేర్చారు.

GUTలో, సిద్ధాంతకర్తలు ఒక భావనలో మూడు విభిన్న రకాల పరస్పర చర్యలను తీసుకురాగలిగారు; మూడు పరస్పర చర్యలను గేజ్ ఫీల్డ్‌లను ఉపయోగించి వివరించడం దీనికి కారణం. గేజ్ ఫీల్డ్‌ల యొక్క ప్రధాన ఆస్తి నైరూప్య సమరూపతల ఉనికి, దీనికి ధన్యవాదాలు ఈ విధానం చక్కదనాన్ని పొందుతుంది మరియు విస్తృత అవకాశాలను తెరుస్తుంది. శక్తి క్షేత్ర సమరూపత యొక్క ఉనికి కొన్ని దాచిన జ్యామితి యొక్క అభివ్యక్తిని చాలా స్పష్టంగా సూచిస్తుంది. కాలుజా-క్లీన్ సిద్ధాంతంలో మళ్లీ జీవం పోసారు, గేజ్ ఫీల్డ్‌ల సమరూపతలు కాంక్రీటుగా మారతాయి - ఇవి స్థలం యొక్క అదనపు కొలతలతో అనుబంధించబడిన రేఖాగణిత సమరూపతలు.

లో వలె అసలు వెర్షన్, స్పేస్-టైమ్‌కు అదనపు ప్రాదేశిక పరిమాణాలను జోడించడం ద్వారా పరస్పర చర్యలు సిద్ధాంతాలలోకి ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి. అయినప్పటికీ, ఇప్పుడు మనం మూడు రకాల పరస్పర చర్యలకు అనుగుణంగా ఉండవలసి ఉన్నందున, మేము అనేక అదనపు పరిమాణాలను పరిచయం చేయాలి. GUTలో చేర్చబడిన సమరూప కార్యకలాపాల సంఖ్యను లెక్కించడం వలన ఏడు అదనపు ప్రాదేశిక కొలతలు (కాబట్టి వారి మొత్తం సంఖ్యపదికి చేరుకుంటుంది); మనం సమయాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, స్పేస్-టైమ్ మొత్తం పదకొండు కొలతలు కలిగి ఉంటుంది. "గ్రేట్ యూనిఫికేషన్" యొక్క సోల్డాటోవ్ V.K. సిద్ధాంతం. – M., పోస్ట్‌స్క్రిప్ట్, 2000, p. 69.]

క్వాంటం ఫిజిక్స్ దృక్కోణం నుండి "గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్" సిద్ధాంతం యొక్క ప్రాథమిక నిబంధనలు

క్వాంటం ఫిజిక్స్‌లో, ప్రతి పొడవు ప్రమాణం శక్తి స్థాయి (లేదా సమానమైన ద్రవ్యరాశి)తో అనుబంధించబడుతుంది. చిన్న పొడవు స్కేల్ అధ్యయనం చేయబడుతుంది, దీనికి ఎక్కువ శక్తి అవసరం. ప్రోటాన్ యొక్క క్వార్క్ నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి కనీసం పది రెట్లు సమానమైన శక్తి అవసరం. గ్రేట్ యూనిఫికేషన్‌కు అనుగుణంగా ఉండే ద్రవ్యరాశి శక్తి స్కేల్‌పై గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది. మనం ఎప్పుడైనా ఇంత భారీ ద్రవ్యరాశిని (శక్తి) సాధించగలిగితే, ఈ రోజు నుండి మనం చాలా దూరంగా ఉన్నాము, అప్పుడు X కణాల ప్రపంచాన్ని అధ్యయనం చేయడం సాధ్యమవుతుంది, దీనిలో క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌ల మధ్య తేడాలు తొలగించబడతాయి.

7-గోళంలో "లోపలికి" చొచ్చుకుపోవడానికి మరియు స్థలం యొక్క అదనపు పరిమాణాలను అన్వేషించడానికి ఎలాంటి శక్తి అవసరం? కలుజా-క్లీన్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్ స్కేల్‌ను అధిగమించడం మరియు 10 19 ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి సమానమైన శక్తిని సాధించడం అవసరం. అటువంటి అనూహ్యమైన అపారమైన శక్తులతో మాత్రమే స్థలం యొక్క అదనపు కొలతలు యొక్క వ్యక్తీకరణలను ప్రత్యక్షంగా గమనించడం సాధ్యమవుతుంది.

ఈ భారీ విలువ - ఒక ప్రోటాన్ యొక్క 10 19 ద్రవ్యరాశి - ప్లాంక్ ద్రవ్యరాశి అని పిలువబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది క్వాంటం సిద్ధాంతం యొక్క సృష్టికర్త అయిన మాక్స్ ప్లాంక్ చేత మొదట ప్రవేశపెట్టబడింది. ప్లాంక్ ద్రవ్యరాశికి అనుగుణమైన శక్తి వద్ద, ప్రకృతిలోని నాలుగు పరస్పర చర్యలు ఒకే సూపర్‌ఫోర్స్‌గా విలీనం అవుతాయి మరియు పది ప్రాదేశిక కొలతలు పూర్తిగా సమానంగా ఉంటాయి. తగినంత శక్తిని కేంద్రీకరించడం సాధ్యమైతే, “ప్లాంక్ ద్రవ్యరాశిని సాధించడాన్ని నిర్ధారిస్తుంది, అప్పుడు స్థలం యొక్క పూర్తి పరిమాణం దాని మొత్తం వైభవంలో కనిపిస్తుంది [యాకుషెవ్ A. S. ఆధునిక సహజ శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు. – M., Fakt-M , 2001, పేజి 122. ]

ఊహకు స్వేచ్ఛ ఇవ్వడం ద్వారా, ఒక రోజు మానవత్వం సూపర్ పవర్స్ పొందుతుందని ఊహించవచ్చు. ఇది జరిగితే, అప్పుడు మనం ప్రకృతిపై అధికారాన్ని పొందుతాము, ఎందుకంటే సూపర్ పవర్ చివరికి అన్ని పరస్పర చర్యలకు మరియు అన్ని భౌతిక వస్తువులకు దారితీస్తుంది; ఈ కోణంలో, ఇది అన్ని విషయాల యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం. సూపర్ పవర్‌లో ప్రావీణ్యం సంపాదించిన తర్వాత, మనం స్థలం మరియు సమయం యొక్క నిర్మాణాన్ని మార్చవచ్చు, శూన్యతను మన స్వంత మార్గంలో వంచి, పదార్థాన్ని క్రమంలో ఉంచవచ్చు. సూపర్ పవర్‌లను నియంత్రించడం ద్వారా, మనం కణాలను ఇష్టానుసారంగా సృష్టించవచ్చు లేదా మార్చవచ్చు, అన్యదేశ కొత్త రకాల పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. మేము స్థలం యొక్క కోణాన్ని కూడా మార్చగలము, ఊహించలేని లక్షణాలతో విచిత్రమైన కృత్రిమ ప్రపంచాలను సృష్టిస్తాము. మేము నిజంగా విశ్వానికి మాస్టర్స్ అవుతాము!

అయితే దీన్ని ఎలా సాధించాలి? అన్నింటిలో మొదటిది, తగినంత శక్తిని పొందడం అవసరం. మనం దేని గురించి మాట్లాడుతున్నామో అర్థం చేసుకోవడానికి, స్టాన్‌ఫోర్డ్‌లోని 3 కిమీ పొడవు గల లీనియర్ యాక్సిలరేటర్ ఎలక్ట్రాన్‌లను 20 ప్రోటాన్ మాస్‌లకు సమానమైన శక్తికి వేగవంతం చేస్తుందని గుర్తుంచుకోండి. ప్లాంక్ శక్తిని సాధించడానికి, యాక్సిలరేటర్‌ను 10 18 రెట్లు పొడిగించాల్సి ఉంటుంది, ఇది పాలపుంత (సుమారు లక్ష కాంతి సంవత్సరాలు) పరిమాణంలో ఉంటుంది. అటువంటి ప్రాజెక్ట్ భవిష్యత్తులో అమలు చేయదగినది కాదు. [వీలర్ J. A. క్వాంటం అండ్ ది యూనివర్స్ // ఆస్ట్రోఫిజిక్స్, క్వాంటా అండ్ ది థియరీ ఆఫ్ రిలేటివిటీ, M., 1982, p. 276.]

గ్రాండ్ యూనిఫైడ్ థియరీ శక్తి యొక్క మూడు పరిమితులను లేదా ప్రమాణాలను స్పష్టంగా వేరు చేస్తుంది. అన్నింటిలో మొదటిది, ఇది వీన్‌బెర్గ్-సలామ్ థ్రెషోల్డ్, దాదాపు 90 ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి సమానం, దీని పైన విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు ఒకే ఎలక్ట్రోవీక్ ఇంటరాక్షన్‌గా విలీనం అవుతాయి. రెండవ స్కేల్, 10 14 ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి అనుగుణంగా, గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్ మరియు దాని ఆధారంగా కొత్త భౌతికశాస్త్రం యొక్క లక్షణం. చివరగా, అంతిమ స్థాయి - ప్లాంక్ ద్రవ్యరాశి - 10 19 ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి సమానం, అన్ని పరస్పర చర్యల యొక్క పూర్తి ఏకీకరణకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా ప్రపంచం అద్భుతంగా సరళీకృతం చేయబడింది. ఈ మూడు ప్రమాణాల ఉనికిని వివరించడం, అలాగే వాటిలో మొదటి మరియు రెండవ వాటి మధ్య ఇంత బలమైన వ్యత్యాసానికి కారణాన్ని వివరించడం అతిపెద్ద పరిష్కరించని సమస్యల్లో ఒకటి. "గ్రేట్ యూనిఫికేషన్" యొక్క సోల్డాటోవ్ V.K. సిద్ధాంతం. – M., పోస్ట్‌స్క్రిప్ట్, 2000, p. 76.]

ఆధునిక సాంకేతికత మొదటి స్థాయిని మాత్రమే సాధించగలదు. ప్రోటాన్ క్షయం మనకు పరోక్ష అధ్యయనాన్ని అందిస్తుంది భౌతిక ప్రపంచంగ్రాండ్ యూనిఫైడ్ స్కేల్‌లో, ప్రస్తుతం ఈ పరిమితిని నేరుగా చేరుకోవాలనే ఆశ కనిపించడం లేదు, ప్లాంక్ మాస్ స్కేల్‌పై మాత్రమే కాదు.

అసలు సూపర్ పవర్ మరియు అదృశ్య ఏడు కోణాల అంతరిక్షం యొక్క వ్యక్తీకరణలను మనం ఎప్పటికీ గమనించలేమని దీని అర్థం. సూపర్ కండక్టింగ్ సూపర్ కొలైడర్ వంటి సాంకేతిక మార్గాలను ఉపయోగించి, మేము భూసంబంధమైన పరిస్థితులలో సాధించగల శక్తుల స్థాయిని వేగంగా పెంచుతున్నాము. అయినప్పటికీ, ప్రజలు సృష్టించిన సాంకేతికత అన్ని అవకాశాలను ఖాళీ చేయదు - ప్రకృతి కూడా ఉంది. యూనివర్స్ ఒక భారీ సహజ ప్రయోగశాల, దీనిలో ప్రాథమిక కణ భౌతిక శాస్త్రంలో 18 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం "నడపబడింది" గొప్ప ప్రయోగం. మేము ఈ ప్రయోగాన్ని బిగ్ బ్యాంగ్ అని పిలుస్తాము. తరువాత చర్చించబడే విధంగా, ఈ ప్రారంభ సంఘటన విడుదల చేయడానికి సరిపోతుంది - అతి తక్కువ క్షణానికి అయినా - సూపర్ పవర్. ఏది ఏమైనప్పటికీ, సూపర్ పవర్ యొక్క దెయ్యాల ఉనికి దాని గుర్తును శాశ్వతంగా వదిలివేయడానికి ఇది స్పష్టంగా సరిపోతుంది. [యాకుషెవ్ A. S. ఆధునిక సహజ శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు. – M., Fakt-M, 2001, p. 165.]

సమయం గడిచే సంఘటనలను మోసుకెళ్ళే నది లాంటిది మరియు దాని ప్రవాహం బలంగా ఉంటుంది; మీ కళ్ళ ముందు ఏదో కనిపించిన వెంటనే, అది ఇప్పటికే తీసుకువెళ్ళబడింది మరియు త్వరలో తీసుకువెళ్ళే మరొకదాన్ని మీరు చూడవచ్చు.

మార్కస్ ఆరేలియస్

మనలో ప్రతి ఒక్కరూ సృష్టించడానికి ప్రయత్నిస్తారు పూర్తి చిత్రంప్రపంచం, చిన్నది నుండి విశ్వం యొక్క చిత్రంతో సహా ఉప పరమాణు కణాలుచాలా వరకు. కానీ భౌతిక శాస్త్ర నియమాలు కొన్నిసార్లు చాలా వింతగా మరియు ప్రతికూలంగా ఉంటాయి, వృత్తిపరమైన సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్తలుగా మారని వారికి ఈ పని చాలా ఎక్కువ అవుతుంది.

ఒక పాఠకుడు అడుగుతాడు:

ఇది ఖగోళ శాస్త్రం కానప్పటికీ, మీరు నాకు ఒక సూచన ఇవ్వగలరు. బలమైన శక్తి గ్లూవాన్లచే తీసుకువెళుతుంది మరియు క్వార్క్‌లు మరియు గ్లూవాన్‌లను ఒకదానితో ఒకటి బంధిస్తుంది. విద్యుదయస్కాంతం ఫోటాన్ల ద్వారా తీసుకువెళుతుంది మరియు విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన కణాలను బంధిస్తుంది. గురుత్వాకర్షణ గురుత్వాకర్షణలచే తీసుకువెళుతుంది మరియు అన్ని కణాలను ద్రవ్యరాశికి బంధిస్తుంది. బలహీనమైనది W మరియు Z కణాల ద్వారా తీసుకువెళుతుంది మరియు... క్షయంతో సంబంధం కలిగి ఉందా? బలహీనమైన శక్తి ఈ విధంగా ఎందుకు వివరించబడింది? బలహీనమైన శక్తి ఏదైనా కణాల ఆకర్షణ మరియు/లేదా వికర్షణకు కారణమా? మరియు ఏవి? మరియు కాకపోతే, అది ఏ శక్తులతోనూ సంబంధం కలిగి లేకుంటే అది ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలలో ఎందుకు ఒకటి? ధన్యవాదాలు.

బేసిక్స్‌ని బయటకు తీద్దాం. విశ్వంలో నాలుగు ప్రాథమిక శక్తులు ఉన్నాయి - గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంతత్వం, బలమైన అణుశక్తి మరియు బలహీనమైన అణుశక్తి.

మరియు ఇదంతా పరస్పర చర్య, శక్తి. స్థితిని కొలవగల కణాల కోసం, శక్తి యొక్క అనువర్తనం దాని క్షణాన్ని మారుస్తుంది - సాధారణ జీవితంలో, అటువంటి సందర్భాలలో మేము త్వరణం గురించి మాట్లాడుతాము. మరియు ఈ మూడు శక్తులకు ఇది నిజం.

గురుత్వాకర్షణ విషయంలో, మొత్తం మొత్తంశక్తి (ఎక్కువగా ద్రవ్యరాశి, కానీ ఇందులో మొత్తం శక్తి ఉంటుంది) స్పేస్‌టైమ్‌ను వంగుతుంది మరియు శక్తి ఉన్న ఏదైనా ఉనికిలో అన్ని ఇతర కణాల కదలిక మారుతుంది. ఇది క్లాసికల్ (నాన్-క్వాంటం) గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతంలో ఈ విధంగా పనిచేస్తుంది. బహుశా ఇంకా ఉన్నాయి సాధారణ సిద్ధాంతం, క్వాంటం గురుత్వాకర్షణ, గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యగా మనం గమనించే దానికి దారితీసే గురుత్వాకర్షణలు మార్పిడి చేయబడతాయి.

మీరు కొనసాగించే ముందు, దయచేసి అర్థం చేసుకోండి:

1. కణాలకు ఒక ఆస్తి ఉంది, లేదా వాటికి అంతర్లీనంగా ఉంటుంది, అది ఒక నిర్దిష్ట రకమైన శక్తిని అనుభూతి చెందడానికి (లేదా అనుభూతి చెందకుండా) అనుమతిస్తుంది.
2. పరస్పర చర్యలను కలిగి ఉన్న ఇతర కణాలు మొదటి వాటితో సంకర్షణ చెందుతాయి
3. పరస్పర చర్యల ఫలితంగా, కణాలు వాటి క్షణాన్ని మారుస్తాయి లేదా వేగవంతం చేస్తాయి

విద్యుదయస్కాంతత్వంలో, ప్రధాన ఆస్తి విద్యుత్ ఛార్జ్. గురుత్వాకర్షణ వలె కాకుండా, ఇది సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా ఉంటుంది. ఫోటాన్, ఛార్జ్‌తో అనుబంధించబడిన శక్తిని మోసే ఒక కణం, ఫలితంగా వస్తుంది ఒకే విధమైన ఛార్జీలుతిప్పికొట్టండి, మరియు విభేదించేవి ఆకర్షితులవుతాయి.

కదిలే ఛార్జీలు లేదా విద్యుత్ ప్రవాహాలు, విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క మరొక అభివ్యక్తిని అనుభవించడం గమనించదగినది - అయస్కాంతత్వం. అదే విషయం గురుత్వాకర్షణతో జరుగుతుంది మరియు దీనిని గ్రావిటోమాగ్నెటిజం (లేదా గ్రావిటోఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిజం) అంటారు. మేము లోతుగా వెళ్ళము - పాయింట్ ఏమిటంటే ఛార్జ్ మరియు ఫోర్స్ క్యారియర్ మాత్రమే కాదు, ప్రవాహాలు కూడా ఉన్నాయి.

మూడు రకాల ఛార్జీలను కలిగి ఉన్న బలమైన అణు పరస్పర చర్య కూడా ఉంది. అన్ని కణాలకు శక్తి ఉన్నప్పటికీ మరియు అన్ని గురుత్వాకర్షణకు లోబడి ఉన్నప్పటికీ, క్వార్క్‌లు, సగం లెప్టాన్‌లు మరియు ఒక జత బోసాన్‌లు విద్యుత్ చార్జీలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ - క్వార్క్‌లు మరియు గ్లువాన్‌లు మాత్రమే రంగు చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి మరియు బలమైన అణు శక్తిని అనుభవించగలవు.

ప్రతిచోటా చాలా ద్రవ్యరాశి ఉన్నాయి, కాబట్టి గురుత్వాకర్షణ గమనించడం సులభం. మరియు బలమైన శక్తి మరియు విద్యుదయస్కాంతత్వం చాలా బలంగా ఉన్నందున, వాటిని గమనించడం కూడా సులభం.

కానీ తరువాతి గురించి ఏమిటి? బలహీనమైన పరస్పర చర్య?

మేము సాధారణంగా రేడియోధార్మిక క్షయం సందర్భంలో దాని గురించి మాట్లాడుతాము. భారీ క్వార్క్ లేదా లెప్టాన్ తేలికైన మరియు స్థిరమైన వాటిగా క్షీణిస్తుంది. అవును, బలహీనమైన పరస్పర చర్యకు దీనితో ఏదైనా సంబంధం ఉంది. కానీ లో ఈ ఉదాహరణలోఇది ఇతర శక్తుల నుండి కొంత భిన్నంగా ఉంటుంది.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య కూడా ఒక శక్తి అని తేలింది, ఇది తరచుగా మాట్లాడబడదు. ఆమె బలహీనురాలు! ప్రోటాన్ యొక్క వ్యాసం కంటే విద్యుదయస్కాంతత్వం కంటే 10,000,000 రెట్లు బలహీనమైనది.

చార్జ్ చేయబడిన కణం కదులుతుందా లేదా అనే దానితో సంబంధం లేకుండా ఎల్లప్పుడూ ఛార్జ్ కలిగి ఉంటుంది. కానీ విద్యుత్, దానిచే సృష్టించబడినది, ఇతర కణాలకు సంబంధించి దాని కదలికపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కరెంట్ అయస్కాంతత్వాన్ని నిర్ణయిస్తుంది, ఇది విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క విద్యుత్ భాగం వలె ముఖ్యమైనది. ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్ వంటి సమ్మేళన కణాలు ఎలక్ట్రాన్ వలె ముఖ్యమైన అయస్కాంత కదలికలను కలిగి ఉంటాయి.

క్వార్క్స్ మరియు లెప్టాన్లు ఆరు రుచులలో వస్తాయి. క్వార్క్స్ - టాప్, బాటమ్, వింత, ఆకర్షణీయమైన, మనోహరమైన, నిజమైన (లాటిన్ u, d, s, c, t, b - అప్, డౌన్, వింత, ఆకర్షణ, టాప్, బాటమ్‌లో వారి అక్షర హోదాల ప్రకారం). లెప్టాన్లు - ఎలక్ట్రాన్, ఎలక్ట్రాన్-న్యూట్రినో, మ్యూయాన్, మ్యూయాన్-న్యూట్రినో, టౌ, టౌ-న్యూట్రినో. వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి విద్యుత్ ఛార్జ్ కలిగి ఉంటుంది, కానీ సువాసన కూడా ఉంటుంది. మేము విద్యుదయస్కాంతత్వం మరియు బలహీనమైన శక్తిని కలిపి ఎలక్ట్రోవీక్ శక్తిని పొందినట్లయితే, అప్పుడు ప్రతి కణాలకు కొంత బలహీనమైన చార్జ్ లేదా ఎలక్ట్రోవీక్ కరెంట్ మరియు బలహీనమైన శక్తి స్థిరాంకం ఉంటుంది. ఇవన్నీ ప్రామాణిక నమూనాలో వివరించబడ్డాయి, అయితే విద్యుదయస్కాంతత్వం చాలా బలంగా ఉన్నందున దానిని పరీక్షించడం చాలా కష్టం.

ఒక కొత్త ప్రయోగంలో, దాని ఫలితాలు ఇటీవల ప్రచురించబడ్డాయి, బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క సహకారం మొదటిసారిగా కొలవబడింది. అప్ మరియు డౌన్ క్వార్క్‌ల బలహీన పరస్పర చర్యను గుర్తించడం ఈ ప్రయోగం సాధ్యపడింది

మరియు ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్ యొక్క బలహీన ఛార్జీలు. బలహీన ఛార్జీల కోసం ప్రామాణిక మోడల్ అంచనాలు:

Q W (p) = 0.0710 ± 0.0007,
Q W (n) = -0.9890 ± 0.0007.

మరియు స్కాటరింగ్ ఫలితాల ఆధారంగా, ప్రయోగం క్రింది విలువలను ఉత్పత్తి చేసింది:

Q W (p) = 0.063 ± 0.012,
Q W (n) = -0.975 ± 0.010.

ఇది లోపాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుని, సిద్ధాంతంతో బాగా సమానంగా ఉంటుంది. మరింత డేటాను ప్రాసెస్ చేయడం ద్వారా, వారు లోపాన్ని మరింత తగ్గిస్తారని ప్రయోగాత్మకులు చెబుతున్నారు. మరియు ఏవైనా ఆశ్చర్యకరమైనవి లేదా వ్యత్యాసాలు ఉంటే ప్రామాణిక మోడల్, ఇది చల్లగా ఉంటుంది! కానీ ఏదీ దీనిని సూచించదు:

అందువల్ల, కణాలకు బలహీనమైన ఛార్జ్ ఉంది, కానీ మేము దాని గురించి మాట్లాడము, ఎందుకంటే ఇది కొలవడం అవాస్తవంగా కష్టం. కానీ మేము దీన్ని ఏమైనప్పటికీ చేసాము మరియు మేము ప్రామాణిక మోడల్‌ని మళ్లీ ధృవీకరించినట్లు కనిపిస్తుంది.

పాఠకుడికి తమలో తాము వ్యక్తమయ్యే విభిన్న స్వభావం గల శక్తుల గురించి తెలుసు పరస్పర చర్యలుశరీరాల మధ్య. కానీ ప్రాథమికంగా వివిధ రకాలు పరస్పర చర్యచాల తక్కువ. గురుత్వాకర్షణ కాకుండా, భారీ ద్రవ్యరాశి సమక్షంలో మాత్రమే ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది, అప్పుడు మూడు రకాల పరస్పర చర్యలు మాత్రమే తెలుసు: బలమైన, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన.

విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యఅందరికి తెలుసు. వారికి ధన్యవాదాలు, ఏకరీతిలో కదలని విద్యుత్ చార్జ్ (అంటే, ఒక అణువులోని ఎలక్ట్రాన్) విడుదలవుతుంది విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు(ఉదాహరణకి, కనిపించే కాంతి) అన్ని పరస్పర చర్యలు ఈ తరగతి పరస్పర చర్యలతో అనుబంధించబడ్డాయి. రసాయన ప్రక్రియలు, అలాగే అన్ని పరమాణు దృగ్విషయాలు - తలతన్యత, కేశనాళిక, అధిశోషణం, ద్రవత్వం. విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య, అనుభవం ద్వారా అద్భుతంగా ధృవీకరించబడిన సిద్ధాంతం, లోతుగా అనుసంధానించబడి ఉంది విద్యుత్ ఛార్జ్ ప్రాథమిక కణాలు.

బలమైన పరస్పర చర్యబహిర్గతం చేసిన తర్వాత మాత్రమే తెలిసింది అంతర్గత నిర్మాణం పరమాణు కేంద్రకం. 1932లో ఇది న్యూక్లియోన్లు, న్యూట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్‌లను కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. మరియు ఖచ్చితంగా బలమైన పరస్పర చర్యన్యూక్లియస్‌లోని న్యూక్లియోన్‌లను కనెక్ట్ చేయండి - అణు శక్తులకు బాధ్యత వహిస్తాయి, ఇవి విద్యుదయస్కాంత వాటిలా కాకుండా, చాలా తక్కువ శ్రేణి చర్య (సుమారు 10-13, అంటే సెంటీమీటర్‌లో పది-ట్రిలియన్ వంతు) మరియు అధిక తీవ్రతతో వర్గీకరించబడతాయి. అంతేకాకుండా, బలమైన పరస్పర చర్యఘర్షణల సమయంలో కనిపిస్తాయి కణాలుపియాన్లతో కూడిన అధిక శక్తులు మరియు "వింత" అని పిలవబడేవి కణాలు.

మీన్ ఫ్రీ పాత్ అని పిలవబడే వాటిని ఉపయోగించి పరస్పర చర్యల తీవ్రతను అంచనా వేయడం సౌకర్యంగా ఉంటుంది కణాలుకొన్ని పదార్ధాలలో, అనగా. ద్వారా సగటుఆ మార్గం కణంవిధ్వంసక లేదా బలంగా విక్షేపం జరిగే వరకు ఈ పదార్ధం గుండా వెళుతుంది. సగటు స్వేచ్ఛా మార్గం ఎంత పొడవుగా ఉంటే, పరస్పర చర్య అంత తక్కువగా ఉంటుందని స్పష్టమవుతుంది.

మేము పరిగణనలోకి తీసుకుంటే కణాలుచాలా అధిక శక్తి, అప్పుడు బలమైన కారణంగా ఘర్షణలు పరస్పర చర్యలు, ఉచిత మార్గం ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి కణాలు, రాగి లేదా ఇనుములో పదుల సెంటీమీటర్ల పరిమాణంలో అనుగుణంగా ఉంటుంది.

బలహీనతతో పరిస్థితి భిన్నంగా ఉంటుంది పరస్పర చర్యలు. మేము ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, దట్టమైన పదార్థంలో న్యూట్రినో యొక్క సగటు ఉచిత మార్గంలో కొలుస్తారు ఖగోళ యూనిట్లు. ఇది బలహీనమైన పరస్పర చర్యల యొక్క ఆశ్చర్యకరంగా తక్కువ తీవ్రతను సూచిస్తుంది.

ఏదైనా ప్రక్రియ పరస్పర చర్య ప్రాథమిక కణాలుదానిని నిర్ణయించే కొంత సమయం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది సగటు వ్యవధి. బలహీనత వల్ల కలిగే ప్రక్రియలు పరస్పర చర్యలు, తరచుగా "నెమ్మదిగా" అని పిలుస్తారు ఎందుకంటే వాటి కోసం సమయం చాలా పొడవుగా ఉంటుంది.

అయితే, 10-6 (ఒక మిలియన్ వంతు) సెకనులో సంభవించే ఒక దృగ్విషయం నెమ్మదిగా వర్గీకరించబడిందని పాఠకుడు ఆశ్చర్యపోవచ్చు. ఈ జీవితకాలం విలక్షణమైనది, ఉదాహరణకు, బలహీనమైన కారణంగా ఏర్పడే మ్యుయాన్ యొక్క క్షయం పరస్పర చర్యలు. కానీ ప్రతిదీ పోలిక ద్వారా నేర్చుకుంటారు. ఈ ప్రపంచంలో ప్రాథమిక కణాలుఅటువంటి కాలం నిజానికి చాలా పొడవుగా ఉంటుంది. సహజ యూనిట్మైక్రోకోజంలో పొడవు 10-13 సెంటీమీటర్లు - చర్య యొక్క పరిధి అణు శక్తులు. మరియు ప్రాథమిక నుండి కణాలుఅధిక శక్తి కాంతి వేగానికి దగ్గరగా వేగాన్ని కలిగి ఉంటుంది (సెకనుకు సుమారు 1010 సెంటీమీటర్లు), అప్పుడు వాటి కోసం "సాధారణ" సమయ ప్రమాణం 10-23 సెకన్లు ఉంటుంది.

దీని అర్థం మైక్రోవరల్డ్ యొక్క “పౌరులు” కోసం 10-6 సెకన్ల సమయం మీకు మరియు నాకు భూమిపై జీవితం యొక్క మొత్తం కాలం కంటే చాలా ఎక్కువ.

బలహీనమైన పరస్పర చర్యమరియు అంశాలు
ఎలక్ట్రోవీక్ సిద్ధాంతం

కొత్త మెటీరియల్, 2 గంటలు, 11వ తరగతి వివరించే పాఠం-ఉపన్యాసం

ప్రకృతిలోని అన్ని శక్తులు గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన పరస్పర చర్యల వివరణకు వస్తాయి అని మీకు ఇప్పటికే తెలుసువ లేదా వాటి కలయికలు. గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య అన్ని భౌతిక వస్తువులలో అంతర్లీనంగా ఉంటుంది. చార్జ్డ్ బాడీలు మరియు కణాల మధ్య పరస్పర చర్య మాత్రమే కాకుండా, సాగే, జిగట, పరమాణు, రసాయన మరియు ఇతర పరస్పర చర్యలు కూడా విద్యుదయస్కాంతానికి తగ్గించబడతాయి. బలమైన పరస్పర చర్య అణు కేంద్రకాలలో న్యూక్లియోన్‌లను కలిగి ఉంటుంది మరియు కణాల యొక్క వివిధ రూపాంతరాలను ఒకదానికొకటి నిర్ణయిస్తుంది.

ఈ రోజు మనం మరొక, 4వ, ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలను పరిశీలిస్తాము, ఇది పైన పేర్కొన్న వాటిలో దేనికీ తగ్గించబడదు - బలహీనమైన పరస్పర చర్య. తెలుసుకుందాం అద్భుతమైన వాస్తవంతక్కువ దూరం వద్ద బలహీనమైన పరస్పర చర్య విద్యుదయస్కాంతం నుండి వేరు చేయలేనిదిగా మారుతుంది.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య. ఈ పరస్పర చర్యను బలహీనంగా పిలవడం యాదృచ్చికం కాదు. మొదట, దాని వ్యక్తీకరణలు మనలో చాలా అరుదు రోజువారీ జీవితంలో, గురుత్వాకర్షణ మరియు విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల యొక్క వివిధ వ్యక్తీకరణలకు (ఉదాహరణకు, భూమికి అన్ని శరీరాల పతనం, ఘర్షణ, మెరుపు మొదలైనవి), స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించే అణు శక్తుల చర్య ఫలితాలకు మనం చాలా కాలంగా అలవాటు పడ్డాము. మన చుట్టూ ఉన్న విషయం. రెండవది, ఈ పరస్పర చర్య బలహీనంగా ఉంది, ఎందుకంటే 1 GeV మించని తక్కువ శక్తుల వద్ద దాని తీవ్రత-ప్రోటాన్ యొక్క మిగిలిన శక్తి-బలమైన మరియు విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల తీవ్రత కంటే బిలియన్ల రెట్లు తక్కువ.

అదనంగా, బలమైన మరియు విద్యుదయస్కాంత సంకర్షణలు కణాల యొక్క వివిధ రూపాంతరాలు మరియు కొన్ని భౌతిక వస్తువు యొక్క సమగ్రత రెండింటినీ నిర్ధారిస్తాయి (ఉదాహరణకు, బలమైన పరస్పర చర్య కేంద్రకం యొక్క సమగ్రతను నిర్ధారిస్తుంది, విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క సమగ్రతను నిర్ధారిస్తుంది). బలహీనమైన పరస్పర శక్తి కణాలను ఒకదానికొకటి సమీపంలో ఉంచడానికి సరిపోదు (అనగా, కట్టుబడి ఉన్న స్థితులను రూపొందించడానికి). ఇది కణాల విచ్ఛిన్నం మరియు పరస్పర పరివర్తనల సమయంలో మాత్రమే వ్యక్తమవుతుంది.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క అన్ని "బలహీనతలు" ఉన్నప్పటికీ, ఇది చాలా ముఖ్యమైనది. సూర్యునితో సహా నక్షత్రాలలో శక్తి విడుదలకు బాధ్యత వహించే సూక్ష్మ స్థాయిలో ఈ పరస్పర చర్య. మేము లోపల ఉన్నామని చెప్పవచ్చు అక్షరాలాఈ పరస్పర చర్య లేకుండా మనం జీవించలేము! అదనంగా, రేడియోధార్మిక కేంద్రకాల క్షయం, మీకు తెలిసినట్లుగా, బలహీనమైన పరస్పర చర్య కారణంగా కూడా సంభవిస్తుంది.

కాబట్టి, బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు ఏమిటి?

- తక్కువ శక్తుల వద్ద బలహీనమైన పరస్పర చర్య బలమైన మరియు విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల కంటే చాలా బలహీనమైనది;

- బలహీనమైన పరస్పర చర్య స్వల్ప-శ్రేణి: దాని చర్య యొక్క వ్యాసార్థం సుమారు 10-18 మీ;

- బలహీనమైన పరస్పర చర్య సార్వత్రికమైనది: ఫోటాన్లు మినహా దాదాపు అన్ని కణాలు ఇందులో పాల్గొంటాయి. అదనంగా, పాల్గొనే కణాలు ఉన్నాయి మాత్రమేబలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో, ఉదాహరణకు, న్యూట్రినోలు మరియు యాంటిన్యూట్రినోలు;

- బలహీనమైన పరస్పర చర్యతో, కొన్ని సార్వత్రిక పరిరక్షణ చట్టాలు సంతృప్తి చెందలేదు (ఈ సమస్య ఈ అంశంలో చర్చించబడింది స్వంత చదువు, కింద చూడుము).

తెలిసినట్లుగా, ప్రతి పరస్పర చర్య ప్రత్యేక ప్రాథమిక కణాల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది - ఒకటి లేదా మరొక పరస్పర చర్య యొక్క వాహకాలు. ఉదాహరణకు, ఫోటాన్లు విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య యొక్క వాహకాలు, గ్లూవాన్లు బలమైన పరస్పర చర్య యొక్క వాహకాలు. శాస్త్రవేత్తలు ప్రస్తుతం వాహకాలను కనుగొనడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య- గ్రావిటాన్లు.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క వాహకాలు ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్లు. వాటిలో 3 రకాలు తెలిసినవి: W – , W + , Z 0 . ఈ కణాలు చాలా పెద్ద ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాయి: mW 85m p, m Z 96m p, ఎక్కడ m p- ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి.

బలహీనమైన సంకర్షణ ప్రక్రియలలో ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్ల పాత్రను మరింత వివరంగా వివరిద్దాం. ఉదాహరణకు, క్వార్క్ యొక్క క్షయం సమయంలో డిన్యూట్రాన్‌ను విడుదల చేస్తుంది W- బోసాన్ మరియు క్వార్క్‌గా మారుతుంది u, కాబట్టి న్యూట్రాన్ ప్రోటాన్‌గా మారుతుంది: డిu + W- , - ఆపై W– - బోసాన్ ఎలక్ట్రాన్ మరియు యాంటీన్యూట్రినోగా క్షీణిస్తుంది: [అయితే, ఇది చాలా కారణంగా నొక్కి చెప్పాలి. పెద్ద ద్రవ్యరాశి W-బోసాన్ ప్రభావవంతంగా - బలహీనమైన పరస్పర చర్యల యొక్క మొత్తం అంతర్గత “నిర్మాణం” కనిపించకుండా మరియు చిన్న పరస్పర స్థిరాంకంలో మాత్రమే ప్రతిబింబించే విధంగా క్షయం సంభవిస్తుంది. కానీ మేము ద్రవ్యరాశితో పోల్చదగిన శక్తుల వద్ద బలహీనమైన పరస్పర ప్రక్రియలను అధ్యయనం చేస్తే W(అనగా, సుమారు 100 GeV), అప్పుడు ఇక్కడ సహకారం W-బోసాన్ స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. – Ed.]

2. యూనిఫైడ్ ఎలక్ట్రోవీక్ ఇంటరాక్షన్. మరింత సైద్ధాంతిక పరిశోధన ప్రాథమిక పరస్పర చర్యల చిత్రాన్ని సరళీకృతం చేయడం ప్రారంభించింది. విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు ఒకే పరస్పర చర్య యొక్క వ్యక్తీకరణలు అని తేలింది, దీనిని పిలుస్తారు ఎలక్ట్రోవీక్ పరస్పర చర్య. ఈ ఆలోచన మొదట 1967లో (స్వతంత్రంగా) వ్యక్తీకరించబడింది. S. వీన్‌బర్గ్మరియు ఎ.సలాం, కింది పరికల్పనను ముందుకు తెస్తూ: బలహీనమైన మరియు విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల స్వభావం ఒకే విధంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే తక్కువ దూరం వద్ద, బలహీనమైన పరస్పర చర్యలను విద్యుదయస్కాంత వాటితో పోల్చవచ్చు మరియు ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌లు మరియు ఫోటాన్‌ల మధ్య వ్యత్యాసం తొలగించబడుతుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, అనేక వందల గిగాఎలెక్ట్రాన్ వోల్ట్‌లకు మించిన శక్తి వద్ద, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు తీవ్రతలో వేరు చేయలేనివిగా మారతాయి; అవి ఒకదానిలో ఒకటిగా కలిసిపోయినట్లు అనిపిస్తుంది. ఎలక్ట్రోవీక్ పరస్పర చర్య.

వీన్‌బెర్గ్ మరియు సలామ్ బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క వాహకాలు ఇంటర్మీడియట్ వెక్టార్ బోసాన్‌లు అనే మునుపటి ఊహపై ఆధారపడ్డారని గమనించండి. ఈ కణాలు చాలా తర్వాత (1983లో) ప్రయోగాత్మకంగా కనుగొనబడ్డాయి.

3. వీన్‌బర్గ్-సలాం పరికల్పన యొక్క సమర్థన. వీన్‌బెర్గ్ మరియు సలామ్ కొత్త ప్రాథమిక భౌతిక ఆలోచనల ఆధారంగా ఒకే ఎలక్ట్రోవీక్ ఫోర్స్ ఉనికి గురించి నిర్ధారణకు వచ్చారు:
1) స్థానిక గేజ్ అస్థిరత;
2) సమరూపత యొక్క ఆకస్మిక విచ్ఛిన్నం.

చిన్న దూరం వద్ద ఇంటర్మీడియట్ వెక్టార్ బోసాన్‌లు ఫోటాన్‌ల నుండి వాటి లక్షణాలలో తేడా ఉండవు అనే పరికల్పన నుండి ఇది అనుసరిస్తుంది, అంటే ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌లు మరియు ఫోటాన్‌లు వాస్తవానికి ఒకే కణం యొక్క రెండు వ్యక్తీకరణలు - ఎలక్ట్రోవీక్ ఇంటరాక్షన్ యొక్క క్యారియర్ (లేకపోతే పరస్పర చర్య ఒకేలా ఉండకూడదు). ఇది పూర్తి చేసినప్పుడే సాధ్యమవుతుంది స్థానిక గేజ్ అస్థిరత సూత్రం (సమరూపత),(రేఖాచిత్రం చూడండి).

స్కేల్ మారినప్పుడు, అనగా. దూరం తగ్గినప్పుడు, ఎలక్ట్రోవీక్ ఇంటరాక్షన్ యొక్క వాహకాలు వాటి వ్యక్తీకరణలలో ఒకదాని నుండి - ఫోటాన్‌లు - వాటి ఇతర అభివ్యక్తికి - ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌లకు కదులుతాయి - అయితే వాటి మార్పిడి చాలా సులభంగా జరుగుతుంది.

కానీ ఇక్కడ ఒక కొత్త ప్రశ్న తలెత్తింది: ఫోటాన్‌లు సున్నా ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటే మరియు ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌లు చాలా పెద్ద ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటే, ఇంటర్మీడియట్ వెక్టార్ బోసాన్‌లు మరియు ఫోటాన్‌లు ఒకే కణాల యొక్క వ్యక్తీకరణలు ఎలా ఉంటాయి? ఇవి ఒకే కణాలు కాబట్టి, వాటి ద్రవ్యరాశి తప్పనిసరిగా సరిపోలాలి. నిస్సహాయ పరిస్థితి ఏర్పడినట్లు అనిపించింది.

ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌లు అనే నిర్దిష్ట యంత్రాంగం ఫలితంగా వాటి ద్రవ్యరాశిని పొందగలవని తేలింది. సమరూపత యొక్క ఆకస్మిక విచ్ఛిన్నం. ఈ మెకానిజం చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది, కానీ కొన్ని సాధారణ ఉదాహరణలను ఉపయోగించి దాని సారాంశాన్ని చూడటానికి ప్రయత్నిద్దాం.

వ్యక్తిగత పరమాణువుల చలన నియమాలు ప్రాదేశిక సమరూపత సూత్రాన్ని సంతృప్తిపరుస్తాయి, అనగా. అణువు కదులుతున్నప్పుడు మారదు వివిధ దిశలు. కానీ ఒక స్ఫటికం ఏర్పడినప్పుడు, ఈ సమరూపత స్వయంగా విచ్ఛిన్నమవుతుంది మరియు వివిధ దిశలలో క్రిస్టల్ యొక్క లక్షణాలు ఇకపై ఒకేలా ఉండవు. అందువలన, క్రిస్టల్, ఉచిత అణువులతో పోలిస్తే, చాలా ఉన్నాయి నిర్దిష్ట లక్షణాలు, ఉదాహరణకు, అయస్కాంతీకరించే సామర్థ్యం.

బాటిల్ పైకి లేచిన దిగువ భాగంలో మధ్యలో ఉన్న బంతి సమతుల్యతలో ఉంటుంది. సిస్టమ్ అక్షసంబంధ సమరూపతను కలిగి ఉంది. అయితే, ఈ సమతౌల్య స్థానం అస్థిరంగా ఉంటుంది. దాని స్వంత పరికరాలకు వదిలివేయబడినప్పుడు, బంతి, ఏకపక్షంగా చిన్న అవాంతరాల ప్రభావంతో, పుటాకార దిగువకు దొర్లుతుంది. బంతి యొక్క ఈ స్థానం స్థిరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే అది కనిష్టానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది సంభావ్య శక్తిభూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంలో. ప్రారంభ అక్షసంబంధ సమరూపతరాష్ట్రం ఆకస్మికంగా అంతరాయం కలిగిస్తుంది.

అదేవిధంగా, అత్యంత సాధారణ పరంగా, స్థానిక గేజ్ సమరూపత యొక్క యాదృచ్ఛిక ఉల్లంఘన యొక్క మెకానిజం, ఇది ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌ల "మాస్‌లెస్‌నెస్" మరియు ఫోటాన్‌లతో వాటి గుర్తింపును నిర్ధారిస్తుంది, ఇది ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌లలో ద్రవ్యరాశి రూపానికి దారితీస్తుంది మరియు తద్వారా వ్యత్యాసాలకు దారితీస్తుంది. బలహీనమైన మరియు విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల బాహ్య అభివ్యక్తి.

పై నిబంధనలు ఏర్పరుస్తాయి ఎలక్ట్రోవీక్ ఇంటరాక్షన్ యొక్క ఏకీకృత సిద్ధాంతం. దీని నుండి ఉనికి అనుసరించబడింది మూడు రకాలుఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్లు W – , W + , Z 0 , మరియు వాటి ద్రవ్యరాశి విలువలు కూడా అంచనా వేయబడ్డాయి.

1983లో ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌ల యొక్క ప్రయోగాత్మక ఆవిష్కరణ ఎలక్ట్రోవీక్ ఇంటరాక్షన్ యొక్క ఏకీకృత సిద్ధాంతం యొక్క ప్రామాణికతను నిర్ధారించింది. ఈ ప్రయోగాలతో మిమ్మల్ని పరిచయం చేసుకోవడానికి కూడా మీరు ఆహ్వానించబడ్డారు (ప్రశ్న స్వీయ-అధ్యయనం కోసం మెటీరియల్‌లో ప్రదర్శించబడింది).

అందువల్ల, నాలుగు ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలకు బదులుగా, మనం మూడు గురించి మాత్రమే మాట్లాడగలము: గురుత్వాకర్షణ, బలమైన మరియు ఎలక్ట్రోవీక్.

స్వీయ అధ్యయన సామగ్రి

1. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలో పరిరక్షణ చట్టాలను పాటించడంలో వైఫల్యం.బలహీనమైన పరస్పర చర్యతో కొన్ని సార్వత్రిక పరిరక్షణ చట్టాలు నెరవేరలేదని కనుగొనబడింది, ఇవి ఇతర మూడు ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలతో నెరవేరుతాయి (రేఖాచిత్రం చూడండి).

బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో లేని చట్టాలను పరిశీలిద్దాం.

ప్రాదేశిక సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం ( పి-సమానత్వం).అని అంటున్నారు ప్రాదేశిక సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణ చట్టంప్రక్రియ అద్దం సౌష్టవంగా ఉంటే ఏదైనా ప్రక్రియలో అమలు చేయబడుతుంది, అనగా. కొన్ని ఎంచుకున్న కేంద్రానికి సంబంధించి కుడివైపు మరియు ఎడమ వైపున సరిగ్గా అదే విధంగా కొనసాగుతుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ప్రక్రియ మరియు దాని అద్దం ప్రతిబింబం సరిగ్గా అదే విధంగా కొనసాగుతాయి.

1957లో, బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో సమానత్వ పరిరక్షణ చట్టం నిజం కాదని Ts. Wu కనుగొన్నారు. కోబాల్ట్ యొక్క β-యాక్టివ్ ఐసోటోప్‌ను కలిగి ఉన్న ఒక నిర్దిష్ట పదార్ధం ఒక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించిన ప్రస్తుత కాయిల్ లోపల ఉంచబడింది (స్పిన్‌ల విన్యాసాన్ని మరియు కేంద్రకాల యొక్క అంతర్గత అయస్కాంత కదలికలను క్రమం చేయడానికి ఫీల్డ్ అవసరం). ఒక వైపు (ఉదాహరణకు, పైకి) మరొక వైపు కంటే సుమారు 40% ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్లు విడుదలయ్యాయని తేలింది.

నిజమైన ఇన్‌స్టాలేషన్ (పైన) మరియు అద్దంలో దాని ప్రతిబింబం (క్రింద)పై అనుభవం

మొత్తం చిత్రాన్ని ప్రతిబింబించినప్పుడు, ఉదాహరణకు, క్రింద ఉన్న అద్దానికి సంబంధించి, మేము పూర్తిగా భిన్నమైన దృగ్విషయాన్ని చూస్తాము (చాలా ఎలక్ట్రాన్లు క్రిందికి ఎగురుతాయి, అయినప్పటికీ ఫీల్డ్ IN వృత్తాకార ప్రవాహం ఇప్పటికీ పైకి దర్శకత్వం వహించబడుతుంది). అద్దంలో క్షీణత యొక్క దృగ్విషయం సరిగ్గా అదే విధంగా కొనసాగడానికి, ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క "ప్రధాన" ఉద్గార దిశ (పైకి) మారాలి. ప్రాదేశిక సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం యొక్క ఉల్లంఘన ఉంది, ఎలక్ట్రాన్లు పైకి మరియు క్రిందికి సమాన సంభావ్యతతో విడుదల చేయబడితే అది ఉనికిలో ఉండదు.

బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో ప్రాదేశిక సమానత్వాన్ని పరిరక్షించకపోవడం యొక్క దృగ్విషయాన్ని ఈ విధంగా వివరించవచ్చు. బలహీనమైన సంకర్షణ సమయంలో జన్మించిన కణాలు (ఎలక్ట్రాన్లు, మ్యూయాన్లు, టాయాన్లు) రేఖాంశంగా ధ్రువపరచబడతాయి. వారు కలిగి ఉన్నారని దీని అర్థం సొంత క్షణంమొమెంటం - స్పిన్ జె , ఇచ్చిన కణానికి ఇది ఎల్లప్పుడూ కణం యొక్క మొమెంటమ్‌తో కోడైరెక్షనల్‌గా ఉంటుంది p , లేదా వ్యతిరేక దిశలో దర్శకత్వం వహించండి. స్పెక్యులర్ ప్రతిబింబంలో, ఈ కణాలు పేర్కొన్న వెక్టర్స్వివిధ మార్గాల్లో దిశను మార్చండి. స్పిన్ దిశను మార్చదు, కానీ మొమెంటం మారుతుంది. అయితే, ఫలితంగా అమరికతో కణాలు p మరియు జె కేవలం ఉనికిలో లేదు, కాబట్టి అద్దంలో ప్రక్రియ భిన్నంగా కొనసాగుతుంది.

రేఖాంశ ధ్రువణత కలిగిన కణం: ఎ) ఒక పతనం; బి) ప్రతిబింబం

2. ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌ల ఆవిష్కరణ. 1983లో, ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌ల ఉనికి ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది. ఎలిమెంటరీ పార్టికల్ ఫిజిక్స్‌లో ప్రధాన పరిశోధనా పద్ధతి స్కాటరింగ్ పద్ధతి అని తెలుసు, అనగా. ఒకదానికొకటి వేర్వేరు కణాల తాకిడి, దాని ఫలితంగా కొత్త కణాలు పుడతాయి. ఇటీవల, కొలైడర్‌లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి - సున్నా మొత్తం మొమెంటం కలిగిన రెండు కణాల కిరణాలు ఢీకొనే యాక్సిలరేటర్‌లు (వేర్వేరు కిరణాల నుండి వచ్చే కణాలు పరిమాణంలో సమానమైన ప్రేరణలను కలిగి ఉంటాయి కాని వ్యతిరేక దిశలో ఉంటాయి). అని అంటున్నారు ఢీకొనే కణాల జడత్వం యొక్క కేంద్రం వ్యవస్థలో ప్రక్రియ పరిగణించబడుతుంది. కొలైడర్‌లో పుట్టిన కొత్త కణాలు వివిధ డిటెక్టర్ల ద్వారా రికార్డ్ చేయబడతాయి.

కాబట్టి, ప్రోటాన్ మరియు యాంటీప్రొటాన్ కిరణాలను ఢీకొందాం, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి కణ శక్తి సమానంగా ఉంటుంది ఇ. అప్పుడు రెండు కణాల మొత్తం తాకిడి శక్తి 2 ఇ. 2కి లోబడి ఉంటుంది ఇ > కుమారి 2 ఈ ఘర్షణలో ద్రవ్యరాశితో ఒక కణం ఎం. ప్రక్రియను చూద్దాం: , ఎక్కడ Xసాధ్యమయ్యే అన్ని రాష్ట్రాల సమితి, ఉదాహరణకు,

మేము ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్‌ల పుట్టుకను రేఖాచిత్రంతో వివరిస్తాము.

క్వార్క్ uఒక ప్రోటాన్ నుండి మరియు ఒక యాంటీప్రొటాన్ నుండి ఒక యాంటీక్వార్క్ విలీనమవుతుంది W+ (ఇది రేఖాచిత్రంలో చూపబడింది). అదేవిధంగా, జంటలు విలీనం చేసినప్పుడు ఇవ్వవచ్చు Z 9 -బోసాన్, జత - W– - బోసాన్. కానీ, పుట్టిన తర్వాత, ఈ కణాలు త్వరగా విచ్ఛిన్నమవుతాయి. ఉదాహరణకు, మొదలైనవి.

పాజిట్రాన్ లేదా ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన మ్యూయాన్ అధిక సామర్థ్యండిటెక్టర్ల ద్వారా నమోదు చేయవచ్చు మరియు ఇది ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్ పుట్టుకకు సంకేతంగా ఉపయోగపడుతుంది. అదే సమయంలో, న్యూట్రినోలు ఎగిరిపోతాయి, శక్తిలో గణనీయమైన భాగాన్ని తీసుకువెళతాయి.

వెక్టర్ ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్‌ల యొక్క ప్రయోగాత్మక ఆవిష్కరణ ఎలక్ట్రోవీక్ ఇంటరాక్షన్ యొక్క ఏకీకృత సిద్ధాంతం యొక్క ప్రామాణికతను నిర్ధారించింది.

స్వీయ నియంత్రణ కోసం ప్రశ్నలు

1. బలహీనమైన పరస్పర చర్యకు వర్తించే పరిరక్షణ చట్టాలను జాబితా చేయండి మరియు వివరించండి.

2. ప్రాదేశిక సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం యొక్క సారాంశం ఏమిటి?

3. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలో ప్రాదేశిక సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం యొక్క కాని నెరవేర్పు ఎలా నిరూపించబడిందో వివరించండి. ఈ ప్రయోగం ఎప్పుడు, ఎవరి ద్వారా జరిగింది?

4. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలో ప్రాదేశిక సమానత్వాన్ని పరిరక్షించకపోవడం అనే దృగ్విషయాన్ని మీరు ఇంకా ఎలా వివరించగలరు?

5. ప్రాదేశిక సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం సంయుక్త సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం నుండి ఎలా భిన్నంగా ఉంటుంది? బలహీనమైన పరస్పర చర్య కోసం దాని సాధ్యత గురించి మనం ఎందుకు మాట్లాడలేము?

6. విచిత్రం మరియు ఆకర్షణ ఎందుకు ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి? వారు ఏ విలువలను తీసుకోవచ్చు? బలహీనమైన పరస్పర చర్యలో ఈ పరిమాణాల పరిరక్షణ గురించి ఏమి చెప్పవచ్చు?

7. ఐసోటోపిక్ స్పిన్ ఐసోటోపిక్ మల్టిప్లెట్ నుండి ఎలా భిన్నంగా ఉంటుంది? ఐసోటోపిక్ మల్టిపుల్ యొక్క ఉదాహరణ ఇవ్వండి. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో ఐసోస్పిన్ పరిరక్షణ చట్టం ఎల్లప్పుడూ ఉల్లంఘించబడుతుందా?

8. కొలైడర్ల నిర్మాణానికి ముందు, ఇంటర్మీడియట్ వెక్టార్ బోసాన్‌ల ఉనికిని ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించడం ఎందుకు సాధ్యం కాదని మీరు అనుకుంటున్నారు?

9. కొలైడర్‌లో ఇంటర్మీడియట్ వెక్టార్ బోసాన్‌ల సృష్టి ప్రక్రియను వివరించండి.

10. కొలైడర్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిన ఇంటర్మీడియట్ వెక్టార్ బోసాన్‌లు ఎలా కనుగొనబడ్డాయి?

సాహిత్యం

మైకిషెవ్ జి.యా. ప్రాథమిక కణాలు. – M.: నౌకా, 1979.

"అటామిక్ న్యూక్లియస్ మరియు ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ యొక్క భౌతికశాస్త్రం" కోర్సు కోసం మార్గదర్శకాలు: Comp. వాసిలెవ్స్కీ A.S. భాగాలు 1, 2. – కిరోవ్: GPI, 1990.

ముఖిన్ కె.ఎన్. వినోదభరితమైన న్యూక్లియర్ ఫిజిక్స్. – M.: ఎనర్గోటోమిజ్డాట్, 1985.

నౌమోవ్ A.I. అటామిక్ న్యూక్లియస్ మరియు ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ యొక్క భౌతికశాస్త్రం. – M.: విద్య, 1984.

పెర్చ్ ఎల్.బి. ప్రాథమిక కణాల భౌతికశాస్త్రం. – M.: నౌకా, 1988.

ఓరిర్ J. పాపులర్ ఫిజిక్స్. - M.: మీర్, 1964.

ప్రాథమిక కణాల భౌతికశాస్త్రం. ఆస్ట్రోఫిజిక్స్: ఎన్‌సైక్లోపీడియా "మోడరన్ నేచురల్ సైన్స్". T. 4. – M.: పబ్లిషింగ్ హౌస్ మేజిస్ట్ర్-ప్రెస్, 2000.

1996 లో కిరోవ్ స్టేట్ పెడగోగికల్ యూనివర్శిటీ గ్రాడ్యుయేట్, అత్యధిక అర్హత వర్గం యొక్క భౌతిక శాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు, బోధనా అనుభవం 9 సంవత్సరాలు, మెథడాలజిస్ట్, Ph.D. పెళ్లైంది, ఇద్దరు పిల్లలు ఉన్నారు.

వ్యాట్ GSU యొక్క ఫిజిక్స్ ఫ్యాకల్టీ యొక్క 5 వ సంవత్సరం విద్యార్థి.

ప్రాథమిక కణాల క్షీణతలో ప్రయోగాత్మకంగా గమనించిన ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలలో ఈ పరస్పర చర్య బలహీనమైనది, ఇక్కడ కిందివి ప్రాథమికంగా ముఖ్యమైనవి: క్వాంటం ప్రభావాలు. గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య యొక్క క్వాంటం వ్యక్తీకరణలు ఎప్పుడూ గమనించబడలేదని గుర్తుచేసుకుందాం. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు ఉపయోగించి హైలైట్ చేయబడతాయి తదుపరి నియమం: న్యూట్రినో (లేదా యాంటీన్యూట్రినో) అని పిలువబడే ఒక ప్రాథమిక కణం పరస్పర చర్యలో పాల్గొంటే, ఈ పరస్పర చర్య బలహీనంగా ఉంటుంది.

బలహీనమైన పరస్పర చర్యకు ఒక సాధారణ ఉదాహరణ న్యూట్రాన్ యొక్క బీటా క్షయం n- న్యూట్రాన్, p- ప్రోటాన్, ఇ– – ఎలక్ట్రాన్, ఇ+ – ఎలక్ట్రాన్ యాంటీన్యూట్రినో. ఏది ఏమైనప్పటికీ, బలహీనమైన పరస్పర చర్య ఏదైనా న్యూట్రినో లేదా యాంటిన్యూట్రినోతో కలిసి ఉండాలని పైన పేర్కొన్న నియమం అస్సలు అర్థం కాదని గుర్తుంచుకోవాలి. సంభవిస్తుందని తెలిసింది పెద్ద సంఖ్యన్యూట్రినోలెస్ క్షీణిస్తుంది. ఉదాహరణగా, లాంబ్డా హైపెరాన్ D ప్రోటాన్‌గా క్షీణించే ప్రక్రియను మనం గమనించవచ్చు p+ మరియు ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిన పియాన్ p– . ద్వారా ఆధునిక ఆలోచనలున్యూట్రాన్ మరియు ప్రోటాన్ నిజమైన ప్రాథమిక కణాలు కాదు, కానీ క్వార్క్స్ అని పిలువబడే ప్రాథమిక కణాలతో కూడి ఉంటాయి.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క తీవ్రత ఫెర్మి కప్లింగ్ స్థిరాంకం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది జి ఎఫ్. స్థిరమైన జి ఎఫ్డైమెన్షనల్. పరిమాణం లేని పరిమాణాన్ని రూపొందించడానికి, కొంత సూచన ద్రవ్యరాశిని ఉపయోగించడం అవసరం, ఉదాహరణకు ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి m p. అప్పుడు డైమెన్షన్‌లెస్ కప్లింగ్ స్థిరాంకం ఉంటుంది. గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య కంటే బలహీనమైన పరస్పర చర్య చాలా తీవ్రంగా ఉన్నట్లు చూడవచ్చు.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య, గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య వలె కాకుండా, స్వల్ప-శ్రేణి. దీని అర్థం కణాలు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉంటేనే కణాల మధ్య బలహీనమైన శక్తి అమలులోకి వస్తుంది. కణాల మధ్య దూరం పరస్పర చర్య యొక్క లక్షణ వ్యాసార్థం అని పిలువబడే ఒక నిర్దిష్ట విలువను మించి ఉంటే, బలహీనమైన పరస్పర చర్య స్వయంగా కనిపించదు. బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క లక్షణ వ్యాసార్థం సుమారు 10-15 సెం.మీ అని ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది, అనగా బలహీనమైన పరస్పర చర్య దూరాలలో కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. చిన్న పరిమాణాలుపరమాణు కేంద్రకం.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య గురించి మనం స్వతంత్ర రకం ప్రాథమిక పరస్పర చర్యగా ఎందుకు మాట్లాడవచ్చు? సమాధానం సులభం. గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన పరస్పర చర్యలకు తగ్గించబడని ప్రాథమిక కణాల పరివర్తన ప్రక్రియలు ఉన్నాయని నిర్ధారించబడింది. మంచి ఉదాహరణ, లో మూడు గుణాత్మకంగా భిన్నమైన పరస్పర చర్యలు ఉన్నాయని చూపిస్తుంది అణు దృగ్విషయం, రేడియోధార్మికతతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ప్రయోగాలు మూడు ఉనికిని సూచిస్తున్నాయి వివిధ రకాలరేడియోధార్మికత: α-, β- మరియు γ- రేడియోధార్మిక క్షయం. ఈ సందర్భంలో, α-క్షయం బలమైన పరస్పర చర్య కారణంగా, γ-క్షయం విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య కారణంగా ఉంటుంది. మిగిలిన β క్షయం విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన పరస్పర చర్యల ద్వారా వివరించబడదు మరియు బలహీనమైనది అని పిలువబడే మరొక ప్రాథమిక పరస్పర చర్య ఉందని మేము అంగీకరించవలసి వస్తుంది. IN సాధారణ కేసుబలహీనమైన పరస్పర చర్యను పరిచయం చేయవలసిన అవసరం ఏమిటంటే, ప్రక్రియలు ప్రకృతిలో జరుగుతాయి, దీనిలో విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన క్షయంపరిరక్షణ చట్టాలచే నిషేధించబడింది.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య గణనీయంగా కేంద్రకంలో కేంద్రీకృతమై ఉన్నప్పటికీ, ఇది నిర్దిష్ట స్థూల ఆవిర్భావాలను కలిగి ఉంటుంది. మేము ఇప్పటికే గుర్తించినట్లుగా, ఇది β- రేడియోధార్మికత ప్రక్రియతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. అదనంగా, బలహీనమైన పరస్పర చర్య ఆడుతుంది ముఖ్యమైన పాత్రఅని పిలవబడే లో థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్యలు, నక్షత్రాలలో శక్తి విడుదల యొక్క యంత్రాంగానికి బాధ్యత వహిస్తుంది.

అత్యంత అద్భుతమైన ఆస్తిబలహీనమైన పరస్పర చర్య అనేది అద్దం అసమానత వ్యక్తమయ్యే ప్రక్రియల ఉనికి. మొదటి చూపులో, ఎడమ మరియు కుడి భావనల మధ్య వ్యత్యాసం ఏకపక్షంగా ఉందని స్పష్టంగా అనిపిస్తుంది. నిజానికి, గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలమైన సంకర్షణ ప్రక్రియలు ప్రాదేశిక విలోమానికి సంబంధించి మార్పులేనివి, ఇది అద్దం ప్రతిబింబాన్ని నిర్వహిస్తుంది. అటువంటి ప్రక్రియలలో ప్రాదేశిక సమానత్వం P సంరక్షించబడుతుందని చెప్పబడింది.అయితే, ఇది ప్రయోగాత్మకంగా స్థాపించబడింది బలహీన ప్రక్రియలుప్రాదేశిక సమానత్వం లేని పరిరక్షణతో సంభవించవచ్చు మరియు అందువల్ల, ఎడమ మరియు కుడి మధ్య వ్యత్యాసాన్ని అనుభూతి చెందుతుంది. ప్రస్తుతం, బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో సమానత్వం లేని పరిరక్షణ అనేది సార్వత్రిక స్వభావం అని బలమైన ప్రయోగాత్మక సాక్ష్యం ఉంది; ఇది ప్రాథమిక కణాల క్షీణతలో మాత్రమే కాకుండా, అణు మరియు కూడా పరమాణు దృగ్విషయం. అద్దం అసమానత అనేది అత్యంత ప్రాథమిక స్థాయిలో ప్రకృతి యొక్క ఆస్తి అని గుర్తించాలి.

బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో సమానత్వం లేని పరిరక్షణ ఇలా ఉంది అసాధారణ ఆస్తి, ఇది కనుగొనబడిన వెంటనే, సిద్ధాంతకర్తలు వాస్తవానికి ఎడమ మరియు కుడి మధ్య పూర్తి సమరూపత ఉందని చూపించడానికి ప్రయత్నించారు, దానికి మాత్రమే ఎక్కువ లోతైన అర్థంగతంలో అనుకున్నదానికంటే. అద్దం ప్రతిబింబం తప్పనిసరిగా కణాలను యాంటీపార్టికల్స్‌తో భర్తీ చేయాలి (ఛార్జ్ కంజుగేషన్ సి), ఆపై ప్రతిదీ ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలుమార్పులేనిదిగా ఉండాలి. అయితే, ఈ అస్థిరత విశ్వవ్యాప్తం కాదని తరువాత నిర్ధారించబడింది. దీర్ఘకాల తటస్థ కాన్‌లు అని పిలవబడే పియాన్లు p + , p – లలో బలహీనమైన క్షీణతలు ఉన్నాయి, సూచించిన అస్థిరత వాస్తవానికి జరిగితే నిషేధించబడింది. ఈ విధంగా, విలక్షణమైన లక్షణంబలహీనమైన పరస్పర చర్య దాని CP మార్పులేనిది. యాంటీపార్టికల్స్ నుండి నిర్మించబడిన యాంటీమాటర్ కంటే విశ్వంలోని పదార్థం గణనీయంగా ప్రబలంగా ఉండటానికి ఈ ఆస్తి బాధ్యత వహించే అవకాశం ఉంది. ప్రపంచం మరియు ప్రతిప్రపంచం అసమానమైనవి.

బలహీనమైన పరస్పర చర్యకు ఏ కణాలు వాహకాలు అనే ప్రశ్న చాలా కాలం వరకుఅస్పష్టంగా ఉంది. ఎలక్ట్రోవీక్ పరస్పర చర్యల యొక్క ఏకీకృత సిద్ధాంతం - వీన్‌బర్గ్-సలాం-గ్లాషో సిద్ధాంతం యొక్క చట్రంలో సాపేక్షంగా ఇటీవల అవగాహన సాధించబడింది. బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క వాహకాలు W + - మరియు Z 0 -బోసాన్‌లు అని ఇప్పుడు సాధారణంగా అంగీకరించబడింది. ఇవి W + మరియు న్యూట్రల్ Z 0 ఛార్జ్ చేయబడతాయి ప్రాథమిక కణాలుస్పిన్ 1 మరియు మాస్‌లు మాగ్నిట్యూడ్ 100కి సమానంగా ఉంటాయి m p.