Четыре типа фундаментальных взаимодействий

Несмотря на видимое разнообразие действий тел друг на друга, все взаимодействия, все силы сводятся к четырем ти-пам: гравитационные, электромагнитные, сильные (ядерные) и слабые взаимодействия.

Таблица 1 Тип

взаимодействия Сравнительная интенсивность Радиус действия, см Сфера действия Гравитацион-ные 10-39 оо Космос Сильные 100 10"13 Ядра и

элементарные частицы Слабые ю-14 ю-16 Превращения элементарных частиц Электромаг-нитные 1 оо От атомного ядра и элементарных частиц до космоса

Из всех фундаментальных сил в первую очередь были от-крыты гравитационные. Эти силы абсолютно универсальны: они действуют между всеми объектами, обладающими массой, а массой обладают все тела и частицы. Исключение не составляют даже свет и само гравитационное поле. Гравитационные силы медленно (пропорционально ^) убывают с расстоянием.

Но они чрезвычайно слабы: самые слабые силы в природе. Именно поэтому их роль существенна лишь при взаимодействии космических тел. Эти силы определяют строение Вселенной в целом, строение галактик, звезд и планетных систем.

Сильные взаимодействия (ядерные силы) не универсальны. В сильных взаимодействиях участвует большинство элементарных частиц. Исключение составляет группа элементарных частиц — лептоны, фотоны и переносчики слабых взаимодействий (векторные бозоны). К лептонам относится электрон. Короткодействующий характер ядерных сил определяет сферу их действия — атомные ядра. Эти самые мощные силы природы обеспечивают устойчивость атомных ядер.

Слабые взаимодействия так же универсальны, как и гравитационные. Все частицы участвуют в слабых взаимодействиях. Эти взаимодействия являются еще более короткодействующими, чем ядерные силы. Распад большинства элементарных частиц обусловлен этими силами. Связанных систем частиц слабые взаимодействия не образуют.