Елементарні частинки

L — const, (3)

де L — момент імпульсу замкненої системи.

Усі закони збереження є наслідками певних властивостей простору й часу.

Час однорідний, тобто протікання фізичних процесів не залежить від того, який момент обраний за початковий відлік. Наслідком однорідності часу є закон збереження енергії.

Усі точки в просторі фізично рівноправні, що дозволяє вважати однорідним простір. Наслідком цього є закон збереження імпульсу.

Закон збереження моменту імпульсу є наслідком ізотропності простору, тобто фізичної рівноправності всіх напрямків у просторі.

Ще жоден експеримент не довів, що в мікросвіті ці закони не виконуються, тому такі динамічні змінні, як енергія, імпульс і момент імпульсу, для елементарних частинок також зберігають свій зміст. Однак специфічна природа мікрооб'єктів вносить деякі зміни в закони, що їх описують. Поправки при описі мікрооб'єктів вносяться на підставі ідеї квантування фізичних величин і корпускулярно-хвильового дуалізму.

Взаємодії елементарних частинок

У мікросвіті здійснюються чотири типи фундаментальних взаємодій. З них тільки дві (гравітаційна і електромагнітна) відповідають процесам макросвіту.

Гравітаційна взаємодія для процесів мікросвіту настільки мала, що звичайно нею нехтують. Це пов'язано головним чином з тим, що маси елементарних частинок дуже малі. Однак вона властива всім частинкам без винятку.

Електромагнітна взаємодія ґрунтується на процесах, що відбуваються з частинкою в електромагнітному полі. Для електронейтральних частинок (нейтрино, антинейтрино, фотон) вона не здійснюється. Саме електромагнітна взаємодія обумовлює існування атомів і молекул, тому що зв'язок між ядром і електронами здійснюється завдяки їхнім різнойменним зарядам.

Слабка взаємодія охоплює процеси, що відбуваються за участю нейтрино або антинейтрино. Це найповільніша з усіх взаємодій мікросвіту. До неї зараховують такі процеси, як β- і μ-розпади, безнейтринні процеси розпаду частинок з великою тривалістю життя (τ = 10-10 с).

Сильна взаємодія виявляє себе у зв'язку протонів і нейтронів у ядрі, хоча ядерні сили — це тільки окремий випадок сильної взаємодії.

Основні властивості ядерних сил

1. Ядерні сили — це сили  притягання, тому що вони утримують  нуклони всередині ядра; у тому  числі вони забезпечують зв'язок  між однойменно зарядженими протонами. При дуже тісному зближенні нуклонів ядерні сили між ними мають характер відштовхування.

2. Ядерні сили — це не електричні  сили, тому що вони діють не  тільки між зарядженими протонами, але і нейтронами, що не мають  заряду. Вони також не є гравітаційними силами, які мізерно малі для пояснення ядерних ефектів.

3. Радіус дії ядерних сил (1 - 2)10 -13 см. При великих відстанях між частинками ядерна взаємодія не виявляється, тому її називають короткодіючою, тобто такою, що слабшає зі збільшенням відстані.

4. В області своєї дії ядерні  сили дуже інтенсивні. їхня інтенсивність  значно більша за інтенсивність  електромагнітних сил, тобто ядерні  сили утримують всередині ядра  однойменно заряджені протони, між  якими існує сильне електричне  відштовхування.

Встановлено, що ядерні сили в 100—1000 разів менші, ніж час електромагнітної взаємодії:

де τяд — ядерний час.

Помічено, що при взаємодії нейтрона й протона може відбуватися обмін електричними зарядами між цими частинками. У результаті цього нейтрон перетворюється на протон, а протон — на нейтрон. Квантово-механічний аналіз цієї властивості ядерних сил дозволив установити, що ядерна взаємодія нуклонів здійснюється за рахунок л-мезонів, які є квантами ядерної взаємодії (аналогічно до фотонів — квантів електромагнітного поля).

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. Т.1. Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка. –К, 1999.–532 с.
2. Матвеєв О.М. Механіка і теорія відносності. –К., 1993.–288 с.
3. Сивухин Д.В. Общий курс физики: В 6 т. Т.1. Механика.–М., 1989.–520 с.
4. Іванків Л.І., Палюх Б.М. Механіка.– К., 1995.– 227 с.
5. Хайкін С.Е. Фізичні основи механіки.– К., 1966.– 743 с.
6. Кушнір Р. Курс фізики. Ч.1: Механіка. –Львів, 2000.– 196 с.
7. Савельев И.В. Курс общей физики: В 3 т. Т.1. Механика. Молекулярная физика.– М., 1987.– 416 с.

Иродов Н.Е. Основные законы механики.– М., 1985.– 248 с.