听我号令！土耳其女军官指挥火炮齐射
 | Ця стаття м?стить перел?к джерел, але походження окремих тверджень у н?й залиша?ться незрозум?лим через практично повну в?дсутн?сть виносок. |
| Фундаментальн? вза?мод?? | |
| Досл?джу?ться в |
ф?зика  |
|---|---|
 | |
 Фундаментальн? вза?мод?? у В?к?сховищ? | |
Фундамента?льн? вза?мод??? або Фундаментальн? сили — р?зн? типи вза?мод??, що не зводяться одна до одно?, елементарних частинок ? складених з них т?л.
На сьогодн? достов?рно в?доме ?снування чотирьох фундаментальних вза?мод?й: грав?тац?йно?, електромагн?тно?, сильно? ? слабко? вза?мод?й. Ведуться пошуки ?нших тип?в вза?мод?й, як в явищах м?кросв?ту, так ? на косм?чних масштабах, проте поки ?снування якого-небудь ?ншого типу вза?мод?? не знайдено.
У ф?зиц? причиною зм?ни руху т?л ? сила (див. другий закон Ньютона). Досл?джуючи навколишн?й св?т, можна пом?тити чимало найр?зноман?тн?ших сил: сила тяж?ння, сила натягу нитки, сила стиснення пружини, сила, що виника? п?д час з?ткнення т?л, сила тертя, сила опору пов?тря, сила вибуху ? т. д. Проте як т?льки була з'ясована атомарна структура речовини, стало зрозум?ло, що вся р?зноман?тн?сть цих сил ? результатом вза?мод?? атом?в один з одним. Оск?льки атоми вза?мод?ють переважно через електростатичну вза?мод?ю електронних оболонок, то, як виявилося, вс? ц? сили — лише р?зн? прояви електромагн?тно? вза?мод??. ?диний виняток — сила тяж?ння, причиною яко? ? грав?тац?йна вза?мод?я м?ж двома т?лами, що мають масу.
Фундаментальн? вза?мод?? з'явилися завдяки спонтанному порушенню симетр?? в перш? моменти ?снування Всесв?ту. Сучасн? космолог?чн? теор?? розглядають еволюц?ю Всесв?ту, починаючи з так званого планк?вського моменту, 5,4×10?44с. П?сля цього ?дине поле, що пос?дало найб?льшу симетр?ю, розпалось, ? в?д нього в?дд?лилась грав?тац?я.
?нтервал 10?43÷10?36с в?дпов?да? епос? Великого об'?днання трьох ?нших вза?мод?й — сильно?, слабко? й електромагн?тно?. П?сля цього в?докремлю?ться сильна, а в момент 10?10 с розд?ляються електромагн?тна ? слабка вза?мод?? (тобто, руйну?ться електрослабка симетр?я)[1].
До початку XX стол?ття з'ясувалося, що вс? в?дом? до того моменту сили зводяться до двох фундаментальних вза?мод?й: електромагн?тно? та грав?тац?йно?.
У 1930-т? роки з'ясувалося, що атоми м?стять всередин? себе ядра, як? сво?ю чергою складаються з нуклон?в (протон?в та нейтрон?в). Ясно, що н? електромагн?тн?, н? грав?тац?йн? вза?мод?? не можуть пояснити, що утриму? нуклони в ядр?. Було постульовано ?снування ново? фундаментально? вза?мод??: сильно? вза?мод??. Проте надал? виявилося, що ? вона здатна пояснити не вс? явища в м?кросв?т?, зокрема, не було зрозум?ло, що примушу? розпадатися в?льний нейтрон. Так було постульовано ?снування слабко? вза?мод??, ? як виявилося, цього достатньо для опису вс?х вза?мод?й, що дотепер спостер?галися в м?кросв?т?.
Першою з теор?й вза?мод?й стала теор?я електромагнетизму, створена Максвеллом у 1863 роц?. Пот?м у 1915 роц? Ейнштейн сформулював загальну теор?ю в?дносност?, що опису? грав?тац?йне поле. З'явилася ?дея побудови ?дино? теор?? фундаментальних вза?мод?й (яких на той момент було в?домо т?льки дв?), под?бно до того, як Максвеллу вдалося створити загальний опис електричних ? магн?тних явищ. Така ?дина теор?я об'?днала б грав?тац?ю й електромагнетизм як частков? прояви деяко? ?дино? вза?мод??.
Протягом першо? половини XX стол?ття ряд ф?зик?в зробили численн? спроби створення тако? теор??, проте жодно? повн?стю задов?льно? модел? висунуто не було. Це, зокрема, пов'язано з тим, що загальна теор?я в?дносност? й теор?я електромагнетизму р?зн? по сво?й сут?. Тяж?ння опису?ться викривленням простору-часу, ? в цьому значенн? грав?тац?йне поле нематер?альне, тод? як електромагн?тне поле ? матер??ю.
У друг?й половин? XX стор?ччя задача побудови ?дино? теор?? ускладнилася необх?дн?стю внесення в не? слабко? ? сильно? вза?мод?й, а також теор?? квантування.
У 1967 роц? Саламом ? Вайнбергом була створена теор?я електрослабко? вза?мод??, що об'?днала електромагнетизм ? слабк? вза?мод??. П?зн?ше в 1973 роц? була запропонована теор?я сильно? вза?мод?? (квантова хромодинам?ка). На ?хн?й основ? була побудована Стандартна модель елементарних частинок, що опису? електромагн?тну, слабку ? сильну вза?мод??.
Експериментальна перев?рка Стандартно? модел? поляга? у виявленн? передбачених нею частинок та ?хн?х властивостей. Зараз в?дкрит? вс? елементарн? частинки Стандартно? модел?.
Таким чином, в наш час[коли?] фундаментальн? вза?мод?? описуються двома загальноприйнятими теор?ями: загальною теор??ю в?дносност? ? Стандартною моделлю. ?хнього об'?днання поки досягти не вдалося через труднощ? створення квантово? теор?? грав?тац??. Для подальшого об'?днання фундаментальних вза?мод?й використовуються р?зн? п?дходи: теор?? струн, петльова квантова грав?тац?я, теор?? бран, а також перспективна М-теор?я.
- ↑ Чувашева, Е.С. Сложность и симметрия (PDF) (рос.).
- Кучерук ?. М., Горбачук ?. Т., Луцик П. П. Загальний курс ф?зики : навч. пос?бник у 3-х т. — Ки?в : Техн?ка, 2006.
- Davies, Paul (1986), The Forces of Nature, Cambridge Univ. Press 2nd ed.
- Feynman, Richard (1967), The Character of Physical Law, MIT Press, ISBN 0-262-56003-8
- Schumm, Bruce A. (2004), Deep Down Things, Johns Hopkins University Press While all interactions are discussed, discussion is especially thorough on the weak.
- Weinberg, Steven (1993), The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe, Basic Books, ISBN 0-465-02437-8
- Weinberg, Steven (1994), Dreams of a Final Theory, Basic Books, ISBN 0-679-74408-8
| Фундаментальн? вза?мод?? | |
| Грав?тац?я | Електромагн?тна вза?мод?я | Слабка вза?мод?я | Сильна вза?мод?я | |