Зарраҳо ҳамкории электромагнитӣ

ҳамкории электромагнитӣ асосӣ ва принсипҳои, ки аз он сохта мешавад - Ин мақола дар он чӣ аст, ки қувваҳои табиат номида назар. Он ҷо низ дар бораи имконияти мавҷудияти муносибати навро нисбат ба омӯзиши ин мавзӯъ гуфт, карда мешавад. Дар мактаб дар дарсҳои физика, донишҷӯён бо баёни мафњуми «қувваи» рӯ ба рӯ. Онҳо фаҳмиданд, ки қудрат метавонад хеле гуногун - қувваи фриксионї, ки қувваи ҷозиба, чандирии ва қувват бисёр монанд. На ҳама аз онҳо мумкин аст бунёдии даъват шавад, чунон аст, хеле зуд зуҳуроти қувваи миёна (қувваи фриксионї, барои мисол, бо ҳамкории худро аз молекулаҳои). Дар ҳамкорӣ электромагнитӣ низ метавонад миёна бошад - чунон ки дар натиҷаи. Физика молекулӣ мисоли Ван қувваи Waals медиҳад. Инчунин бисёр мисолҳо ва физика ҳиссачаи ибтидоӣ медиҳад.

Дар табиат,

Ман мехостам, ки даст ба моҳияти равандҳои дар табиат рух, чунон ки аз он медиҳад, мо ҳамкории электромагнитӣ кор мекунанд. маҳз кадом қувваи асосии муайян, ки ҳамаи нерӯҳои миёнаи он сохта мешавад? Ҳама медонанд, ки ҳамкориҳои электромагнитӣ, ё, мисли он аст, ном, қувваи барқ бунёдии аст. Ин аст, ки қонун Coulomb кард, ки ҷиҳати умумӣ худ stemming аз муодилаҳои Максвелл шудаанд. Охирин нерӯҳои магнитӣ ва барқ табиатан рух тасвир. Ин аст, ки чаро он исбот мешавад, ки ҳамкорӣ майдонҳои электромагнитӣ - қувваҳои асосии табиат. Мисоли зерин - ба қувваи ҷозиба. Ҳатто хонандагони дар бораи қонуни ҷозиба универсалии Isaaka Nyutona, ки низ ба наздикӣ гирифта умумӣ бисёр дуруст муодилаҳои Эйнштейн мувофиқи назарияи худ ҷозиба шинохт, ва,, нерӯи ҳамкории электромагнитӣ асосии дар табиат аст, низ.

Як бор бар як вақт ба он имон шуд, ки танҳо ин ду нерӯҳои асосии он ҷо, балки илм ба пеш омада, тадриҷан исбот мекунанд, ки он аст, то нест. Барои мисол, бо кашфи ядрои атом мо буд, ки ба ҷорӣ намудани консепсияи ҳастаӣ, ё чӣ тавр фаҳмидан принсипи нигоҳдории зарраҳои дохили ядрои, ки чаро онҳо дар ҳамаи самтҳои парвоз худ дур макун. Дарки чӣ тавр ҳамкории электромагнитӣ дар табиат, чен кардани нерӯҳои ҳастаӣ, таҳсил ва тасвир ёрӣ кард. Баъдан, бо вуҷуди ин, олимон ба хулосае омаданд, ки нерӯҳои ҳастаии миёна ва дар зуҳуроти бисёр мисли Ван қувваи Waals мебошанд омад. Дар асл, нерӯҳои танҳо ҳақиқат муҳиме, ки таъмини quarks бо якдигар њамкорї менамоянд. Сипас - таъсири миёна - њамкории байни соҳаҳои электромагнитӣ аз protons ва neutrons дар ядрои аст. Дар ҳақиқат асосии мутаќобилаи quarks аст, gluons доранд, табодули назар карданд. Ҳамин тавр дар табиат кашф гардид дар ҳақиқат қувваи асосии сеюм.

Идомаи достони

зарраҳо ибтидоӣ фаноро, вазнин - оид ба сабуктар, ва фаноро онҳо тасвир қувват нави ҳамкории электромагнитӣ аст, ки инчунин бо номи - қуввати ҳамкории суст. Чаро камбизоат? Зеро дахолати электромагнитӣ дар табиат аст, хеле қавитар. Ва боз, аз он шуд, ки назарияи муштараки заиф, то gracefully дар расм ҷаҳон савор ва дар ибтидо ба таври комил ба тасвир фаноро аз зарраҳои ибтидоӣ, ба љабњаи ҳамон инъикос намекунад, агар энергияи зиёд аст. Ин аст, ки назарияи сола ба дигар redesigned шудааст - як назарияи ҳамкории нотавон, ин дафъа исбот карда универсалӣ. Бо вуҷуди он ки аз он сохта шуда буд, оид ба принсипҳои ҳамон тавре ки дигарон аз назарияи тасвир ҳамкории электромагнитӣ аз зарраҳои буд. Дар замони муосир, чор ҳамкории омўхта ва исбот асосӣ, ва панҷум ҷо - дар роҳ, дар бораи ӯ аз он фаро хоҳад расид. Ҳамаи чор - - гравитатсия, қавӣ, заиф, электромагнитӣ дар асоси принсипи ягона бунёд: ќувваи тавлидшуда байни зарраҳои натиҷаи як мубодилаи амалигашта интиқолдиҳанда, ё ба таври дигар аст, - миёнаравї ҳамкории.

Чӣ гуна пуштибони? Ин photon - бе омма ҳиссачаи, аммо ҳол бомуваффақият месозад дахолати электромагнитӣ бо сабаби иваз як квантї мавҷҳои электромагнитӣ ё квантї нур. Дар ҳамкорӣ электромагнитӣ аст, ки аз тарафи photons дар соҳаи зарраҳо ситонида, ки бо қувваи муайяни муошират, гузаронида вақти он ва қонуни Coulomb кард муносибат мекунад. як ҳиссачаи massless нест - gluon, он дорои ҳашт навъњои, он кӯмак мекунад, муошират quarks. Ин ҳамкорӣ электромагнитӣ ҷалби байни айбдор аст, ва дар он гуфта мешавад қавӣ. Бале, ва ҳамкориҳои заиф нест, ки бе миёнаравӣ, ки бо он аз пӯлоди зарраҳо бо омма беш аз ин, онҳо интизори он доранд, ки вазнин аст. Ин bosons вектори мобайнӣ. вазни худ ва вазни сабаби заифии ҳамкории. Вазнинии мубодилаи қувваи соҳаи гравитатсия квантї аст. Ин аст, ки ҷалби ҳамкории электромагнитӣ аз зарраҳо, он аст, ҳанӯз ҳам кофӣ омӯхта, ҳатто graviton озмоиш ҳанӯз ошкор нест, нест, ва вазнинии квантї мо хеле вуҷуд надорад, ва танҳо аз сабаби он ки мо ба он метавонад тасвир ҳанӯз нест.

қувваи панҷум

қавӣ, заиф, электромагнитӣ, гравитатсия: Мо чаҳор навъи муштараки мароқи бештар зоҳир гардид. Ҳамкории - амали мубодилаи зарраҳо, ва ҳеҷ ғояи symmetry карда наметавонанд аст, зеро аст, ҳамкорӣ аст, ки бо он алоқаманд нест. Ин муайян шумораи зарраҳо ва массаи онњо. Бо symmetry аниқи омма аст, ҳамеша сифр. Ҳамин тавр, photon ва массаи gluon мебошад нест, он ба сифр, ба graviton баробар аст, - низ. Агар symmetry шикаста аст, массаи ҳастии ба сифр. Ҳамин тариқ, bison вектори фосилавї доранд омма, чунки symmetry шикаста аст. Дар чор муштараки асосии ҳар чизе, ки мо мебинем, ва эҳсос фаҳмонд. Қувваҳои боқимонда мегӯянд, ки алоқаи электромагнитӣ онҳо миёна аст. Бо вуҷуди ин, дар соли 2012 буд, як рахнашавии дар илм нест ва ҳиссачаи дигар, як бор машҳур дод кашф гардид. A инқилоб дар ҷаҳон илмӣ ифтитоҳи Higgs boson, ки, он рӯй берун ташкил намуд, ки инчунин ҳамчун интиқолдиҳанда аз муштараки байни quarks ва leptons хизмат мекунад.

Ин аст, ки чаро олимони-физикҳо ҳоло мегӯянд, ин буд, ки қувваи панҷум, ки миёнарав аз он рӯй берун бошад Higgs boson нест. Symmetry ин ҷо шикаста аст: ки аз Higgs boson дорад омма. Ҳамин тариқ шумораи муштарак (калимаи дар физикаи муосир ҳиссачаи бо калимаи «қувваи" иваз карда) ташкил дод панҷ. Шояд мо низ мунтазир мемонем, барои кашфиётҳои нав, азбаски мо аниқ намедонем, ки агар ҳатто сарфи назар аз ин фаъолиятҳои муштарак. Ин хеле мумкин аст, ки мо бино кардаем ва имрӯз ин модел, онро ба таври комил ба назар тамоми зуҳуроти мушоҳида дар ҷаҳон мефаҳмонад, ва хеле пурра нест. Ва шояд, баъд аз чанд муддате дар он ҷо хоҳад буд муштараки нав ва қувваи нав. Ба эҳтимоли чунин аст, на камтар аз он ҷо, чунки мо хеле тадриҷан фаҳмидем, ки он ҷо ҳастанд, дар айни замон муштараки бунёдии маълум - қавӣ, заиф, электромагнитӣ, гравитатсия. Баъд аз ҳама, агар дар табиати зарраҳои supersymmetric, ки дар ин ҷаҳон илмӣ мавриди баррасӣ қарор дорад, ин маънои онро дорад, ки мавҷудияти symmetry нав ва symmetry ҳамеша боиси пайдоиши зарраҳои нав, ки миёни онҳост, миёнаравї. Ҳамин тариқ, мо як қувваи асосии қаблан номаълум мешунаванд, мисли як бор ҳайрон ба ёд вуҷуд доранд, ки буд, масалан, электромагнитӣ, ҳамкории суст. Дониш дар бораи табиати худ хеле нопурра.

Interconnectivity

Чизи ҷолиб он аст, ки ҳар гуна ҳамкорӣ нав ҳатман бояд ба як падидаи комилан номаълум оварда мерасонад. Барои мисол, агар мо дар бораи ҳамкории нотавон буд, ёд надорад, ки мо ҳеҷ гоҳ аз пошхӯрии кашф кардаанд, ва агар он буд, ки дар дониши мо дар бораи фаноро нест, нест, омӯзиши вокуниши Эрон мебуд имконнопазир буд. Ва агар мо аз аксуламалҳои ҳастаӣ огоҳ набуд, нест, дарк, ки чӣ тавр офтоб медурахшад ба мо. Баъд аз ҳама, агар он кард, дурахшон, ва ҳаёт дар рӯи замин мекард ташкил карда намешавад. Бинобар ин ҳузури ҳамкорӣ нишон медиҳад, ки дар он ҳаётан муҳим аст. Агар ҳамкории қавӣ вуҷуд надорад, ва nuclei атом намебуд, устувор. Дар робита ба ҳамкории электромагнитӣ Замин энергияи аз офтоб мегирад, ва рентген нури ташрифоваранда аз ӯ, то гарм сайёра. Ва ҳамаи муштарак маълум муҳим аст. Дар ин ҷо Higgs, барои мисол. Higgs boson таъмин омма ҳиссачаи аз тарафи ҳамкорӣ бо соҳаи, мо бе он зинда нашудаанд. Ва чӣ тавр, бе ҳамгироии гравитатсия ба бар рӯи сайёра мемонад? Ин ғайриимкон мебуд, на танҳо барои мо, балки чизе дар ҳама.

Комилан ҳамаи муштарак, ҳатто онҳое, ки мо ҳанӯз намедонанд, бояд ба ҳар чизе, ки башар медонад, мефаҳмад ва дӯст медорад, вуҷуд дорад. Чӣ тавр мо медонем? Бале, бисёр. Масалан, мо медонем, ки proton дар ядрои устувор аст. Хеле, барои мо хеле муҳим аст, ки ин устувории он, дар акси ҳол ҳамин тавр нест, намебуд, ҳеҷ ҳаёт. Бо вуҷуди ин, таҷрибаҳо нишон медиҳанд, ки ҳаёти proton - арзиши вақт маҳдуд. Long, албатта, 10 ³⁴ сол. Аммо ин маънои онро дорад, ки дер ё зуд хӯрад, ва proton, ва ин баъзе аз қувваи нав талаб кунад, ки ҳамкорӣ нав аст. Бар зидди protons фаноро аллакай назарияи, ки нав, дараҷаи хеле баланди symmetry тахмин вуҷуд надорад, бинобар ин, ҳамкории нав шояд вуҷуд надорад, ки мо ҳеҷ чизро намедонанд.

муттаҳидшавии Grand

Ягонагии хусусияти ягона принсипи сохтмони ҳамаи муштараки бунёдии аст. Бисёре аз саволҳо дар робита ба шумораи онҳо меоянд ва баён сабабҳои ин миќдор махсус. Версияҳои сохта ҷо бисёр бузург, ки онҳо дар хулосаи расид, хеле гуногун мебошанд. Фаҳмонед, ки ҳузури танҳо чунин як қатор муштараки асосиро дар ҳамаи роҳу усулҳои имконпазир, вале онҳо як принсипи ягонаи сохтани далелҳои мебошанд. Ҳамеша намудҳои гуногуни бештари муштарак, муҳаққиқон кӯшиш ба якҷоя ба як. Аз ин рӯ чунин назария ва назарияи даъват Grand ягонаи. Чунон ки гӯё шохаҳои дарахти ҷаҳон як plurality филиалҳо, ва танаи аст, ҳамеша ҳамон.

Ки ба сабаби ҳамаи ин назарияи муттаҳидии андешаи нест. Решаи ҳамаи ҳамкории маълум ягона ба таъом додани танаи, аст, ки бо сабаби ба даст symmetry сар ба филиали берун ва фаъолиятҳои муштарак гуногуни асосӣ, ки мо озмоиш мушоҳида ташкил карда мешаванд. Ин гипотеза карда наметавонистанд ҳанӯз карда шавад, зеро он талаб физика энергетика хеле баланд, таҷрибаҳо имрӯз дастнорас. Ин хеле имконпазир аст, ва ин хосият, ки мо дар ихтиёри ин energies ҳеҷ нест. Вале дар атрофи ин монеаи хеле имконпазир аст.

ҷудо

Мо як олам, ки суръатфизо табиї, ва ҳамаи равандҳои, ки дар он сурат, имкон медињад, ки тафтиш ҳатто hypotheses ҷуръат бештар дар бораи решаҳои умумии ҳамаи ҳамкории маълум аст. Вазифаи ҷолиб дарки муштарак дар табиат аст, ҳатто шояд бештар. Ин барои фаҳмидани, ки чӣ тавр ба нақл вазнинии бо нирӯҳои дигари табиат зарур аст. Ин аст, ки ҳамкории бунёдии он меистад алоҳида, сарфи назар аз он, ки тибқи принсипи сохтмони ин назарияи монанд ба ҳамаи дигарон аст.

Энштейн омӯхта назарияи вазнинии, кӯшиш ба он пайванд бо electromagnetism. Сарфи назар аз воқеият ороста ба ҳалли ин мушкилот, он гоҳ назарияи ҳол рӯй нест. Акнун мардум медонад, каме бештар, на камтар аз мо дар бораи ҳамкории қавӣ ва заиф донист. Ва агар ҳоло сохтмони пурраи назарияи ягона, он албатта боз набудани дониши таъсир хоҳад кард. То кунун натавонистанд ба гузошта вазнинии дар баробари ҳамкории дигар, чунки ҳамаи итоат қонунҳои пешниьод аз тарафи физикаи квантї ва вазнинии - нест. Бино ба назарияи квантї, ҳамаи зарраҳои аз Quanta як соҳаи яқин доранд. Лекин вазнинии квантї вуҷуд надорад, ҳадди ақал, аммо на. Бо вуҷуди ин, шумораи муштарак аллакай ошкор овози баланд дар бораи он чӣ метавонад ягон нақшаи ягона нест, такрор мекунад.

соҳаи барқ

Бозгашт ба 1860 бузург бистум асри физики Яъқуб кишоврзӣ Максвелл дар ташкили як назария барои фаҳмондани он induction электромагнитӣ натавонист. Вақте, ки тағйирот дар майдони магнитии дар як нуқтаи муайян дар фазои майдони электрикӣ. Агар ин соҳа аст, пайдо барандаи пўшида, ҷорӣ induction ба ҷараёнҳои дар соҳаи барқ. назарияи худ майдонҳои электромагнитӣ Максвелл собит месозад, ки раванди баръакс эҳтимол: агар тағйирот дар вақти соҳаи барқ дар як нуқтаи муайяне дар фазои талаб карда мешавад, майдони магнитӣ. Пас, ҳар гуна тағйирот метавонад соҳаи барқ гуногун гардад, ва метавонанд тағйироти дар майдони магнитии alternating барқ дар замони майдони магнитии даст. Ин тағйирёбандаҳои, тавлиди ҳар як соҳаи дигар аз ҷониби соҳаи ягонаи - электромагнитӣ.

Дар натиҷаи аз ҳама муҳим, ки аз формулаҳои назарияи Максвелл зерин - як пешг, ки мавҷҳои электромагнитӣ аст, i.e. тарғибу соҳаи электромагнитӣ дар ваќт ва фазо. Бино ба иттилои манбаъ соҳаи электромагнитӣ мебошанд ҳаракат бо иттиҳоми шитоби барқ. Баръакси доии (тағйирёбанда) мавҷҳои электромагнитӣ метавонад дар ҳама гуна мавод, ҳатто дар vacuo паҳн. дахолати электромагнитӣ дар vacuo propagates бо суръати рӯшноӣ (с = 299 792 километр дар як сония). Дар wavelength, метавонанд гуногун бошанд. мавҷҳои электромагнитӣ аз даҳ ҳазор метр ба 0,005 метр - ин аст, ба таъсири мавҷҳои радио, ки истифода бурда мешавад барои интиқоли иттилоот ба мо, ки сигнал барои масофаи муайян, бе ягон сим аст. мавҷҳои радиоӣ офарида дар ҷорӣ басомади баланди, ки дар мавҷгири ҷараёнҳои.

мавҷҳо чист

Агар дарозии радиатсионӣ электромагнитӣ дар ьудуди аз 0,005 micrometer то 1 метр, i.e. онҳое, ки дар доираи миёни мавҷҳои нур ва радиои намоён мебошанд - радиатсияи инфрасурх аст. мерезед, ҳамаи мақомоти Ӯ тафсон: батареяҳо, печњои хўрокпазї, чароғҳои лампаҳои. дастгоҳҳои махсус табдил радиатсияи инфрасурх ба рӯшноии намоён, барои ба даст овардани тасвирҳои объектњои, ки мерезед, ҳатто дар зулмот мутлақ. нури намоён як wavelength аз 770 то 380 nanometers эљод мекунад - ранги рӯй аз сурх ба арғувон. Ин ки насибе аз спектри дорад, ки барои ҳаёти инсон аҳамияти хоса, чунки як қисми бузурги маълумот дар бораи ин ҷаҳон ки мо ба воситаи рӯъё мегиранд.

Агар радиатсионӣ электромагнитӣ дорад wavelength камтар аз ранги арғувон нури ултрабунафш, ки бактерия мекушад аст. X-рентген ҳастанд, ба чашм намоён нест. Онҳо базӯр бирӯяд, нури намоёни қабатҳои ношаффоф маводи. X-рентгенӣ бемориҳои узвҳои дохилии одамон ва ҳайвонот муайян кард. Агар радиатсионӣ электромагнитӣ аст, бо ҳамкории зарраҳои ибтидоӣ тавлид ва муомилот бо nuclei ҳаяҷон ба даст омада тавассути радиатсионӣ анвои. Ин ҳама доираи васеи дар спектри электромагнитӣ аст, зеро он аст, ки ба energies баланд маҳдуд карда намешавад. радиатсионӣ-коррексия метавонад мулоим ва пуртазоди: гузариши энергияи дохили nuclei атом - мулоим, ва дар аксуламалҳои ҳастаӣ - қатъӣ. Ин рентген ба осонӣ поён наоварад молекулаҳои ва хусусиятҳои биологӣ. хушбахтии бузург, ки дар фазои рентген анвои нест, метавонад ба воситаи ба даст. Бингаред, ки рентген анвоъ аз фазои метавонад. Дар energies хеле баланд ҳамкории электромагнитӣ propagates дар як суръати наздик ба нури: анвоъ атоми Quanta пачақ, ядрои, шикастани онҳо фурӯд ба зарраҳо, ки порапора дар самтҳои гуногун. Вақте ки боздорӣ, ки онҳо нур, ки дар телескоп махсуси намоён мерезед.

Аз гузашта - дар оянда

мавҷҳои электромагнитӣ, чунон ки гуфта шудааст, пешгӯӣ аз тарафи Максвелл. Ӯ бодиққат омӯхта ва кӯшиш математика тасвирҳо каме соддалавҳона Фарадей, ки дар он зуҳуроти магнитӣ ва барқ тасвир шудаанд имон оваред. Ин буд, Максвелл кашф набудани symmetry. Ва, ки Ӯ қодир исбот як қатор муодилаҳои, ки alternating майдонҳои барқ тавлид баръакс магнитӣ ва муовини буд. Ин ба ӯ бурданд, то ки чунин соҳаҳо ва ҷудо аз барандаи тавассути як чангкашак бо суръати бузурги кӯчиданд. Ва ӯ дар он карор. Суръат наздик ба trohstam ҳазорҳо километр дар як сония баробар аст.

Ин назария ҳамкорӣ ва озмоиш аст. Ба сифати мисол ифтитоҳи василаи он мо дар бораи мавҷудияти мавҷҳои электромагнитӣ, дарёфт намудам. Дар он якҷоя бо ёрии физика мафҳумҳои комилан гетерогенӣ омад - магнитӣ ва қувваи барқ, зеро он падидаи физикии ҳамон аст, танҳо ҷонибҳо гуногуни он дар муошират доранд. Назарияҳои доранд, ташкил яке аз паси дигар, ва ҳамаи онҳо зич алоқаманд ба якдигар мебошанд: назарияи ҳамкориҳои electroweak, барои мисол, ки дар он мавқеи ҳамон қувваи заиф ҳастаӣ ва электромагнитӣ ва ғайра ҳамаи ин омехта chromodynamics квантї, ки ғайр аз ҳамкории қавӣ ва electroweak (дар ин ҷо, дуруст тавсиф дар ҳоле ки кам, вале ин амалиёт идома дорад). Босуръат минтақаҳои омӯхта чунин физикҳо мисли ҷозиба квантї ва назарияи сатр.

натиҷаҳои

Он рӯй, ки фазои атроф ба мо пурра бо радиатсияи электромагнитӣ permeated: ба ситора ва хуршед ва моҳ ва дигар мақомоти осмонӣ, он замин мепардозад ва ҷазои ҳар телефон дар дасти одам, ва истгоҳҳои мавҷгири аст, - ҳамаи ин эљод мавҷҳои электромагнитӣ аз номҳои гуногун . Вобаста ба басомади oscillations, ки radiates объекти фарқ инфрасурх, радио, нури намоён, рентген био-соҳа, X-рентген ва ба инҳо монанд.

Вақте ки майдони электромагнитӣ тақсим шуда бошад, он як мавҷи электромагнитӣ мегардад. Ин аст, танҳо ба сарчашмаи харобнашавандаи энергетика, ҳолате, ки хароҷоти барқ аз молекулаҳои ва атоми. Ва агар айбдор oscillates, ҳаракат он босуръати аст, ва аз ин рӯ мавҷҳои электромагнитӣ эљод мекунад. Агар тағйироти майдони магнитии, соҳаи аст гирдоби барқ, ки дар навбати худ, ба орзушон майдони магнитии гирдоби ҳаяҷон. Раванди меравад дар фазо, дар оғӯш як нуктаро пас аз дигаре.