После правильных комментариев этот вопрос здесь не для того, чтобы сравнивать энергетику и амплитуды дальнодействующих сил гравитации и ЭМ с микроскопическими амплитудами рассеяния таких сил, как слабых и сильных. В основном я пытаюсь выяснить, есть ли какой-либо наблюдаемый эффект слабого взаимодействия в повседневной жизни. Из ответов видно, что слабая сила может быть и притягивающей, и отталкивающей. Я просто пытаюсь выяснить, есть ли наблюдаемый эффект этого (для слабого взаимодействия), который мы можем как-то увидеть в повседневной жизни. Может быть, это не очевидно, может быть, мы видим это, испытываем это каждый день, мы просто не знаем (что это из-за слабого взаимодействия), пока это не будет подробно объяснено (как сильное взаимодействие).
Может быть, мой вопрос можно задать так же просто, как: 1. Может ли слабое взаимодействие притягивать/толкать (attr/rep) частицы? 2. Толкают/притягивают (attr/repl) частицы в повседневной жизни, наблюдаемые или это просто редкое явление, как распад? Скрепляет ли он что-то (частицы) вместе или разъединяет что-то в повседневной материи, в которой мы живем?
Я прочитал эти вопросы:
Слабая сила: притягательная или отталкивающая?
Имеют ли пределы сильных и слабых взаимодействий классические силовые поля?
Измерялось ли когда-либо слабое взаимодействие как сила?
Как известно в настоящее время,
ЭМ-сила опосредована виртуальными фотонами и может быть как притягивающей, так и отталкивающей, и в повседневной жизни ее легко наблюдать, достаточно взять в руки магнит. То же самое можно увидеть и с электричеством. Кроме того, существует ковалентная связь, которая образует молекулы из атомов. Также можно заметить, что ЭМ сила сильнее на коротком расстоянии, чем гравитация.
гравитация, просто отпустите что-нибудь, и вы увидите, что это всегда привлекательно, в повседневной жизни есть очевидные наблюдаемые эффекты, и заметно, что гравитация на коротком расстоянии слабее, чем электромагнитное или сильное взаимодействие.
даже сильное взаимодействие, которое удерживает кварки внутри нуклона, нейтрона или протона, и остаточное сильное взаимодействие, которое удерживает нейтроны и протоны внутри ядра, имеют наблюдаемый эффект в повседневной жизни, поскольку без них ядра не существовали бы, они бы развалились. Он притягивает на определенных расстояниях (от 0,8 фм до 2,5 фм), но становится отталкивающим на коротких расстояниях (менее 0,7 фм), и это гарантирует, что нейтроны и протоны не подойдут слишком близко. Этот эффект, хотя и малоизвестный, частично отвечает за придание объемности материалу. Также можно заметить, что сильное взаимодействие сильнее, чем гравитация и ЭМ на короткой шкале.
А как же слабое взаимодействие? Я знаю, что это может быть отталкивающим или привлекательным, см. здесь:
Слабая сила: притягательная или отталкивающая?
Так:
Для слабого изоспина есть два изоспиновых заряда (или аромата), вверх и вниз, и связанные с ними антизаряды, анти-верхний и анти-нижний.
up repels up (anti-up repels anti-up)
down repels down (anti-down repels anti-down)
up attracts down (anti-up attracts anti-down)
up attracts anti-up (down attracts anti-down)
up repels anti-down (down repels anti-up)
Для слабого гиперзаряда существует только один тип заряда и связанный с ним антизаряд.
hypercharge repels hypercharge (anti-hypercharge repels anti-hypercharge)
hypercharge attracts anti-hypercharge
Обратите внимание, что электрический заряд представляет собой некую смесь слабого изоспина и слабого гиперзаряда.
Итак, я знаю, что слабое взаимодействие может быть как притягивающим, так и отталкивающим. Но ответы также говорят, что слабое или сильное взаимодействие не имеет классической теории поля. Тем не менее, сильная сила имеет наблюдаемые (в повседневной жизни) эффекты притяжения или отталкивания.
Вопрос:
В повседневной жизни? Как на вашей кухне? Нет. Или, если да, то совсем не так, как вы думаете.
Если вы настаиваете на том, чтобы рассматривать фундаментальные взаимодействия в терминах притяжения и отталкивания, один из способов сделать это — описать их все в терминах потенциальной энергии Юкавы.
где знак происходит от относительных знаков задействованных зарядов и отличает потенциалы притяжения от потенциалов отталкивания, константа связи определяется экспериментально , а параметр дальности
зависит от массы поля, опосредующего взаимодействие. Для гравитации, электромагнетизма и цветовой силы КХД это поле (гравитон, фотон, глюон) безмассово, поэтому эти силы в принципе имеют бесконечный диапазон. Однако в сильном случае константа связи настолько велик, что мультиглюонные обмены более важны, чем одноглюонные. Эта сильная связь означает, что цветовые заряды не могут быть эффективно отделены друг от друга, что известно как «удержание цвета». При низких энергиях и на больших расстояниях эффективное сильное взаимодействие опосредуется спектром массивных мезонных полей, чьи собственные потенциалы Юкавы сообща придают ядрам структуру, которую они имеют. Сила притяжения, опосредованная пионами, действует между нуклонами, которые разделены несколькими фемтометрами, но сила отталкивания, опосредованная более тяжелыми мезонами, делает дорогим для нуклонов приближение друг к другу ближе, чем примерно на один фемтометр.
Для слабого взаимодействия заряженные и нейтральные бозоны имеют массы почти . Это на три порядка больше, чем масса пиона. , что в основном определяет размер нуклона. Таким образом, для того, чтобы нуклоны чувствовали какое-либо притяжение или отталкивание из-за слабого взаимодействия, они должны были бы существенно «перекрываться» способом, который запрещен жестким отталкиванием остаточного сильного взаимодействия. Эффекты сильного взаимодействия намного больше, чем эффекты слабого взаимодействия — частично потому, что константы связи различны, а частично потому, что сильное взаимодействие не позволяет частицам приближаться друг к другу достаточно близко, чтобы слабое взаимодействие могло очень сильно повлиять на них. напрямую.
Та же самая особенность, которая делает слабое взаимодействие в основном неуместным в ядрах (и в большей степени в электромагнитно-связанных системах, где масштаб длины больше, чем в ядрах, и тем более в еще более крупных гравитационно-связанных системах), также делает слабое взаимодействие труднее измерить. На самом деле измерения слабого взаимодействия были бы невозможны в сильно взаимодействующих системах, если бы сильное и слабое взаимодействия имели одинаковый набор симметрий, и мы были бы ограничены терпеливым ожиданием слабых распадов. Однако мы можем воспользоваться тем фактом, что слабое взаимодействие — единственная из фундаментальных сил, которая изменяется при зеркальном отражении .
Если есть способ, которым слабое взаимодействие влияет на жизнь на вашей кухне, то это потому, что слабое взаимодействие нарушает четность, а другие фундаментальные взаимодействия — нет. Гипотеза Вестера -Ульбрихта предполагает, что нарушение паритета могло быть исторически важным. Но это гораздо более тонкая ситуация, чем «X притягивается к Y», потому что в состязаниях притяжения и отталкивания слабое взаимодействие всегда проигрывает электромагнетизму и сильному взаимодействию.
Постоянная Ферми характеризующее слабые взаимодействия, составляет половину квадрата м, следовательно, характерное расстояние гораздо меньше, чем размер ядер или любой составной частицы.
Вот почему слабые взаимодействия могут помочь в микроскопическом распаде и видовой мутации свойств частиц, но вряд ли могут привести к коллективным, когерентным, макроскопическим эффектам.
НБ в сторону. Сильное взаимодействие в этом отношении ничем не отличается: хотя его диапазон примерно в тысячу раз больше, чем у слабых взаимодействий порядка Ферми, оно также не имеет макроскопических последствий в повседневной жизни, не присущих ядерной структуре.
Повседневная жизнь? Может быть, если вы аспирант и живете в лаборатории.
Это взято из лекций Фейнмана , 52-2. Фейнман говорит о симметрии и о том, как описать марсианину право и лево. Мы не можем показать пример. Мы должны использовать слова.
Используя очень сильный магнит при очень низкой температуре, оказывается, что некий изотоп кобальта, который распадается, испуская электрон, является магнитным, и если температура достаточно низкая, то тепловые колебания не слишком трясут атомные магниты. много, они выстраиваются в линию в магнитном поле. Таким образом, все атомы кобальта выстроятся в этом сильном поле. Затем они распадаются, испуская электрон, и было обнаружено, что когда атомы выстраиваются в линию в поле, вектор B которого направлен вверх, большинство электронов испускается в направлении вниз.
Короче говоря, мы можем сказать марсианину, куда положить сердце: мы говорим: «Слушай, сделай себе магнит, вставь катушки и дай ток, а потом возьми немного кобальта и понизь температуру. Поставьте эксперимент так, чтобы электроны шли от ступни к голове, тогда направление, в котором ток проходит через катушки, будет направлением, которое входит в то, что мы называем правым, и выходит влево». Таким образом, теперь можно определить правое и левое, проведя эксперимент такого рода.] 1
Вот подробнее о симметрии CP и CPT, стоящей за этим. Обращение времени и симметрия CPT (III)
С пунктом 3 я бы частично не согласился. Это правда, что они скрепляют ядра, но нельзя сказать, что это повседневное явление. На тех же основаниях можно было бы говорить о бета-распаде слабого взаимодействия, но я бы все равно не считал их эффектами повседневной жизни. Кроме того, объем не является свойством, связанным с сильным взаимодействием. С точки зрения масштабов, производимая ЭМ-сила является наиболее значимой в дневном масштабе в этом отношении. Другими словами, тот факт, что вы не проходите сквозь материю, а она занимает объем, в основном электромагнитный.
В общем, лучший аргумент, который я могу вам привести, связан с задействованными калибровочными бозонами. Вы можете разделить силы на две группы: дальнобойные и ближние. Первые убывают полиномиально с расстоянием, а вторые убывают экспоненциально с расстоянием. Это связано с массой калибровочного бозона, который передает такую силу. Гравитация, электромагнетизм и сильное ядерное взаимодействие опосредованы гравитонами, фотонами и глюонами соответственно, все из которых не имеют массы и соответствуют дальнодействующим силам. В то время как слабое взаимодействие опосредовано которые массивны и, следовательно, приводят к тому, что их диапазон пропорционален что объясняет разницу порядков в расстоянии, на котором это актуально.
Если бы не было слабого взаимодействия, изотопный состав многих элементов был бы кардинально другим: было бы гораздо больше атомов с большим количеством нейтронов. Я уверен, что это повлияет на нашу повседневную жизнь, но сейчас не могу предоставить более подробную информацию.
Пример использования слабого взаимодействия в быту (хотя вы можете не согласиться) — позитронно-эмиссионная томография ( https://en.wikipedia.org/wiki/Positron_emission_tomography )
Космас Захос
Арпад Сендрей
Космас Захос
Арпад Сендрей
Космас Захос
ЧЧ