2023-10-04 15:01:24
Сильное взаимодействие
Сильное взаимодействие — самое сильное из четырех фундаментальных взаимодействий в физике. Оно склеивает частицы внутри ядра атома. Благодаря этому процессу мы поддерживаем целостность и не рассыпаемся.
Как это работает? Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. В каждом из них по три кварка: в протоне два Верхних кварка и один Нижний, а в нейтроне, наоборот, два Нижних и один Верхний кварк. А склеивают эти кварки между собой переносчики сильного взаимодействия - глюоны. Именно они не позволяют нам развалиться на кварки.
Если вы попытаетесь проверить на прочность глюоны, то вас ждем самый парадоксальный фокус сильного взаимодействия: глюоны, как пружинки, чем сильнее их растягивают, тем сильнее они тянут кварк обратно.
Если приложить достаточно силы, чтобы оторвать один кварк, мы не получим оторванную частицу. На её месте тут же появится другой кварк. А у оторванного кварка появится пара - антикварк. То есть оторвав один кварк, мы получим еще два новых!
Откуда появились эти две новые частицы?
Вы сами их только что создали! Отрывая кварк, вы приложили столько энергии, что эта энергия превратилась в две новые частицы: кварк и антикварк, ведь энергия и масса в квантовом мире - это одно и то же.
Внутри протонов и нейтронов кварки тоже пытаются разлететься, постоянно растягивая глюонные пружины. И когда напряжение достигает пика, рождается та самая пара «кварк- антикварк». Один кварк остается в протоне и превращает его в нейтрон, а другой перескакивает в нейтрон и превращает его в протон. То есть протоны и нейтроны постоянно обмениваются такими парами и превращаются друг в друга. Но общее число протонов и нейтронов в атоме всегда сохраняется. И именно за счет постоянного обмена кварками между протонами и нейтронами они не разлетаются, а крепко сидят в ядре.
Итак, сильное взаимодействие с помощью глюонов связывает кварки в протоны и нейтроны, а сами протоны и нейтроны в ядро. Этого правила хватит, чтобы собрать стабильное ядро.
Занимательная Физика
13.4K views12:01
З
