partículas interacción electromagnética

Este artículo se centra en lo que se llama las fuerzas de la naturaleza – la interacción electromagnética fundamentales y los principios sobre los que está construida. También se habló de la posibilidad de la existencia de nuevos enfoques para el estudio de este tema. En la escuela, en las clases de física, los estudiantes se enfrentan a una explicación del concepto de "fuerza". Ellos aprenden que el poder puede ser muy diversa – la fuerza de fricción, la fuerza de la gravedad, elasticidad y resistencia de muchos similares. No todos ellos pueden ser llamados fundamental, como es muy a menudo el fenómeno de la fuerza secundaria (fuerza de rozamiento, por ejemplo, con su interacción de las moléculas). La interacción electromagnética también puede ser secundaria – como consecuencia. Física molecular da el ejemplo de Van der Waals fuerza. También da muchos ejemplos y física de partículas elementales.

En la naturaleza,

Me gustaría llegar a la esencia de los procesos que ocurren en la naturaleza, ya que nos hace trabajar la interacción electromagnética. ¿Qué es exactamente la fuerza fundamental que determina todas sus fuerzas secundarias construido? Todo el mundo sabe que la interacción electromagnética, o, como se le llama, la energía eléctrica es fundamental. Esto se evidencia por la ley de Coulomb, que tiene su propia generalización derivada de las ecuaciones de Maxwell. Recientes describen todas las fuerzas magnéticas y eléctricas que se producen de forma natural. Es por ello que se demuestra que la interacción de los campos electromagnéticos – fuerzas fundamentales de la naturaleza. El siguiente ejemplo – la fuerza de gravedad. Incluso los escolares saben acerca de la ley de gravitación universal Isaaka Nyutona, que también obtuvo recientemente una generalización apropiada de las ecuaciones de Einstein, y, de acuerdo con su teoría de la gravedad, la fuerza de la interacción electromagnética es fundamental en la naturaleza, también.

Hace mucho tiempo se creyó que sólo hay estas dos fuerzas fundamentales, pero la ciencia se adelantó, demostrando poco a poco que no es así. Por ejemplo, con el descubrimiento del núcleo atómico que tuvimos que introducir el concepto de la energía nuclear, o la forma de entender el principio de retención de partículas dentro del núcleo, ¿por qué no vuelan en todas direcciones. La comprensión de cómo la interacción electromagnética en la naturaleza, ha ayudado a medir las fuerzas nucleares, para estudiar y describir. Posteriormente, sin embargo, los científicos llegaron a la conclusión de que las fuerzas nucleares son secundarias y en muchas manifestaciones como la fuerza de Van der Waals. De hecho, las fuerzas único realmente fundamentales que proporcionan los quarks interactúan entre sí. Entonces – un efecto secundario – es la interacción entre los campos electromagnéticos de los protones y los neutrones en el núcleo. Verdaderamente fundamental es la interacción de quarks, gluones se intercambian. Así fue descubierto en la naturaleza es realmente la tercera fuerza fundamental.

Continuación de la historia

partículas decaimiento Primaria, pesado – en el encendedor, y su decadencia describe la nueva fuerza de la interacción electromagnética, que es bien nombrado – el poder de la interacción débil. ¿Por qué los pobres? Debido a la interferencia electromagnética en la naturaleza es mucho más fuerte. Y de nuevo, resultó que la teoría de la interacción débil, tan graciosamente se embarcó en el cuadro del mundo y originalmente describe perfectamente la desintegración de las partículas elementales, no reflejan los mismos postulados, si se aumenta la energía. Es por ello que la teoría de edad ha sido rediseñada a otro – una teoría de la interacción débil, esta vez resultó ser universal. Aunque fue construido que estaba en los mismos principios que el resto de la teoría que describe la interacción electromagnética de las partículas. En los tiempos modernos, hay cuatro interacciones estudiadas y probadas fundamentales, y el quinto – en el camino, sobre él vendrá. Los cuatro – gravitacional, fuerte, débil, electromagnética – se construyen en un solo principio: la fuerza generada entre las partículas es el resultado de un soporte de intercambio Implementado, o de otra manera – mediar en la interacción.

¿Qué clase de un asistente? Este fotón – sin masa de la partícula, pero sin embargo con éxito se basa la interferencia electromagnética debido al intercambio de un cuanto de ondas electromagnéticas o cuanto de luz. La interacción electromagnética se lleva a cabo por los fotones en el campo de las partículas cargadas, que se comunican con una cierta fuerza, como el tiempo que y trata la ley de Coulomb. Hay una partícula sin masa – gluón, que cuenta con ocho variedades, que ayuda a comunicar los quarks. Esta interacción electromagnética es una atracción entre las cargas, y se dice que ser fuerte. Sí, y la interacción débil no es sin intermediarios, con el cual el acero partículas con una masa más que eso, son enormes, que es pesado. Este intermedios bosones vectoriales. Su peso y el peso es debido a la debilidad de la interacción. La gravedad es el campo gravitatorio cuántico intercambios de fuerza. Esta es la atracción de la interacción electromagnética de las partículas, que todavía no es lo suficientemente estudiada, incluso GRAVITON experimentalmente aún no detectado, y la gravedad cuántica no son muy allá, y sólo porque tenemos que describirlo no pueden todavía.

quinta fuerza

Se consideraron cuatro tipos de interacciones fundamentales: fuerte, débil, electromagnética, gravitatoria. Interacción – es un acto de intercambio de partículas, y no tenía idea de simetría no puede hacer, porque no hay una interacción que no está asociado con él. Se determina el número de partículas y su masa. Con la simetría exacta de la masa es siempre cero. Por lo tanto, el fotón y la masa gluones no es, es igual a cero, el gravitón – también. Si la simetría se rompe, la masa deja de ser cero. Por lo tanto, los bisontes vector intermedio tienen masa, debido a que la simetría se rompe. Las cuatro interacciones fundamentales explican todo lo que vemos y sentimos. Las fuerzas restantes dicen que su acoplamiento electromagnético es secundario. Sin embargo, en 2012 hubo un gran avance en la ciencia y se descubrió otra partícula, una vez que se hizo famoso. Una revolución en el mundo científico ha organizado la apertura del bosón de Higgs, que, como se vio después, también sirve como un portador de las interacciones entre quarks y leptones.

Es por eso que los científicos-físicos dicen ahora que había una quinta fuerza, el intermediario de los cuales resultó ser el bosón de Higgs. La simetría se rompe aquí: desde el bosón de Higgs tiene una masa. Por lo tanto el número de interacciones (la palabra en la física de partículas moderna se sustituye por la palabra "fuerza") ha alcanzado cinco. Tal vez estamos a la espera de nuevos descubrimientos, ya que no sabemos exactamente si hay incluso al margen de estas interacciones. Es muy posible que hemos construido, y en la actualidad este modelo, parecería perfectamente explica todos los fenómenos observados en el mundo, y no es del todo completa. Y tal vez, después de algún tiempo habrá nuevas interacciones y nuevas fuerzas. La probabilidad de tales hay al menos porque aprendimos muy poco a poco que se conocen actualmente interacciones fundamentales – fuerte, débil, electromagnética, gravitatoria. Después de todo, si no se encuentra en la naturaleza de las partículas supersimétricas, que se discuten en el mundo científico, que significa la existencia de una nueva simetría, y la simetría siempre conlleva la aparición de nuevas partículas que median entre ellos. Por lo tanto, se habla de una fuerza fundamental hasta ahora desconocido, ya que una vez se sorprendió al saber que existen, por ejemplo, la interacción electromagnética, débil. Conocimiento con respecto a nuestra propia naturaleza muy incompleta.

interconectividad

Lo más interesante es que cualquier nueva interacción debe conducir necesariamente a un fenómeno totalmente desconocido. Por ejemplo, si no hubiéramos aprendido acerca de la interacción débil, que nunca habría descubierto el colapso, y si no estaba en nuestro conocimiento de la caries, ningún estudio de la reacción nuclear no habría sido posible. Y si no nos dimos cuenta de las reacciones nucleares, no entender cómo el sol brilla sobre nosotros. Después de todo, si no hubiese luz, y la vida en la Tierra no se formaría. Por lo que la presencia de la interacción indica que es de vital importancia. Si la interacción fuerte no existe, y los núcleos atómicos no serían estables. Debido a la interacción electromagnética de la Tierra recibe energía del sol y los rayos de luz que llegan de él, calentar el planeta. Y todas las interacciones conocidas son esenciales. Aquí Higgs, por ejemplo. Higgs proporciona masa de las partículas mediante la interacción con el campo, estamos sin él no habría sobrevivido. Y cómo, sin la interacción gravitatoria a permanecer en la superficie del planeta? Sería imposible, no sólo para nosotros, pero nada en absoluto.

Absolutamente todas las interacciones, incluso aquellos que aún no se conoce, es una necesidad para todo lo que la humanidad conoce, comprende y ama allí. ¿Qué podemos saber? Sí, y mucho. Por ejemplo, sabemos que el protón es estable en el núcleo. Muy, muy importante para nosotros, esto a su estabilidad, de lo contrario la misma manera no habría vida. Sin embargo, los experimentos sugieren que la vida de protones – valor de tiempo limitado. De largo, por supuesto, 10 ³⁴ años. Pero significa que tarde o temprano se desmoronan, y el protón, y esto requerirá un poco de nueva fuerza, que es una nueva interacción. Contra protones decaimiento ya existen teoría que supone una nueva, mucho más alto grado de simetría, por lo tanto, podría existir una nueva interacción de las cuales no sabemos nada.

gran unificación

La unidad de la naturaleza es el único principio de la construcción de todas las interacciones fundamentales. Surgen muchas preguntas en relación con el número de ellos y explicar las razones de esta cantidad en particular. Versiones construyeron aquí un gran número, y son muy diferentes en las conclusiones alcanzadas. Explicar la presencia de sólo un número de interacciones fundamentales en todas las formas posibles tales, pero son un solo principio de la construcción de pruebas. Siempre los más diferentes tipos de interacciones, los investigadores están tratando de fusionar en una sola. Por lo tanto este tipo de teorías y teorías llaman Gran unificada. Como si las ramas de los árboles del mundo: una pluralidad de ramas y el tronco es siempre la misma.

Eso es porque no son todas estas teorías que unifican idea. La raíz de todas las interacciones conocidas de un solo alimentan un tronco, que se debe a la pérdida de la simetría comenzó a diversificarse y formó diversas interacciones fundamentales, que podemos observar experimentalmente. Esta hipótesis no pudo ser verificada, sin embargo, ya que requiere la física energía extremadamente alta, los experimentos inaccesibles hoy. Es muy posible, y esto es una opción que nunca no tenemos en posesión de estas energías. Pero alrededor de este obstáculo es muy posible.

aparte

Tenemos un universo, el acelerador natural, y todos los procesos que ocurren en él, lo hacemos posible para comprobar incluso las hipótesis más arriesgadas sobre las raíces comunes de todas las interacciones conocidas. Otra tarea interesante de la comprensión de las interacciones en la naturaleza es tal vez aún más compleja. Es necesario entender cómo relacionar la gravedad con las otras fuerzas de la naturaleza. Se trata de una interacción fundamental, ya que se encuentra separado, a pesar de que de acuerdo con el principio de la construcción de esta teoría es similar a todos los demás.

Einstein estudió la teoría de la gravedad, tratando de vincularlo con el electromagnetismo. A pesar de la aparente realidad para resolver este problema, entonces la teoría aún no ha sucedido. Ahora la humanidad sabe un poco más, por lo menos sabemos acerca de las interacciones fuertes y débiles. Y si ahora la construcción completa de la teoría unificada, que sin duda afectará más la falta de conocimiento. Hasta ahora logrado poner la gravedad a la altura de las otras interacciones, ya que todos obedecer las leyes dictadas por la física cuántica y la gravedad – no. Según la teoría cuántica, todas las partículas son los cuantos de un campo determinado. Pero la gravedad cuántica no existe, al menos no todavía. Sin embargo, el número de interacciones ya descubiertas repite en voz alta sobre lo que no puede ser cualquier esquema individual.

campo eléctrico

De nuevo en 1860, el gran siglo XIX el físico James Clerk Maxwell fue capaz de crear una teoría para explicar la inducción electromagnética. Cuando un cambio en el campo magnético en un cierto punto en el espacio de un campo eléctrico. Si este campo se encuentra conductor cerrado, la corriente de inducción fluye en el campo eléctrico. Su teoría de los campos electromagnéticos de Maxwell demuestra que es probable proceso inverso: si el cambio en el tiempo del campo eléctrico en un cierto punto en el espacio se requerirá campo magnético. Por lo que cualquier cambio puede causar un campo eléctrico variable, y puede obtener un cambio en el campo magnético eléctrica alterna en el tiempo en el campo magnético. Estas variables, generan unos a otros campos organizados por el campo unificado – electromagnética.

El resultado más importante que se deduce de las fórmulas teoría de Maxwell – una predicción de que hay ondas electromagnéticas, es decir, la propagación de campo electromagnético en tiempo y espacio. La fuente del campo electromagnético se mueve con aceleración de cargas eléctricas. A diferencia acústica (elástico) ondas electromagnéticas se pueden propagar en cualquier material, incluso en vacío. La interferencia electromagnética en vacío se propaga con la velocidad de la luz (c = 299 792 kilometros por segundo). La longitud de onda puede ser diferente. Las ondas electromagnéticas de diez mil metros a 0,005 metros – esto es las ondas de radio que se utilizan para transmitir información a nosotros, que es la señal de una cierta distancia sin necesidad de cables. ondas de radio creadas en corriente de alta frecuencia que fluye en la antena.

¿Cuáles son las ondas

Si la longitud de la radiación electromagnética varía de 0,005 micrómetros a 1 metro, es decir, las que están en el intervalo entre las ondas de luz y de radio visibles – es radiación infrarroja. Sus emitir todos los cuerpos calentados: baterías, estufas, lámparas incandescentes. Dispositivos especiales convierten la radiación infrarroja en luz visible, para obtener imágenes de objetos que emiten, incluso en la oscuridad absoluta. La luz visible emite una longitud de onda de 770 a 380 nanómetros – el color cambia de rojo a púrpura. Esta porción del espectro tiene para la vida humana la mayor importancia, debido a que una gran parte de la información sobre el mundo que reciben a través de la visión.

Si la radiación electromagnética tiene una longitud de onda menor que el color púrpura es la luz ultravioleta que mata las bacterias. Los rayos X no son visibles para el ojo. Casi no absorben luz visible capas opacas de material. De rayos X diagnostica enfermedades de los órganos internos de los seres humanos y animales. Si la radiación electromagnética se genera por la interacción de las partículas elementales y emitida por los núcleos excitados obtenidos por radiación gamma. Esta es la amplia gama más en el espectro electromagnético, ya que no se limita a altas energías. La radiación gamma puede ser blando y duro: transiciones de energía dentro de los núcleos atómicos – suaves, y en las reacciones nucleares – rígido. Estos rayos tirar fácilmente de las moléculas y las características biológicas. Gran felicidad que en la atmósfera de los rayos gamma no puede pasar. Observar los rayos gamma procedentes del espacio pueden ser. A muy altas energías la interacción electromagnética se propaga a una velocidad cerca de la luz: gamma átomos de núcleo quanta agolpamiento, romperlas en partículas, la dispersión en diferentes direcciones. Al frenar, que emiten luz, visible en telescopios especiales.

Desde el pasado – el futuro

Las ondas electromagnéticas, como se ha dicho, predichas por Maxwell. Él estudió cuidadosamente y trató de creer en las matemáticas un poco ingenuas imágenes de Faraday, en el que se describían los fenómenos magnéticos y eléctricos. Era Maxwell descubrió una falta de simetría. Y que él fue capaz de demostrar una serie de ecuaciones que generan campos eléctricos alternos versa magnética y el vicio. Esto lo llevó a creer que tales campos y desprenderse de los conductores se mueven a través del vacío con un poco de velocidad gigante. Y se lo imaginó. La velocidad era cerca de trohstam miles de kilómetros por segundo.

Esa es la teoría de la interacción y el experimento. Un ejemplo es la abertura por la que hemos aprendido acerca de la existencia de las ondas electromagnéticas. En ella se reunieron con la ayuda de la física conceptos absolutamente heterogéneos – magnetismo y la electricidad, ya que es un fenómeno físico de la misma orden, sólo diferentes lados de la misma están en comunicación. Las teorías están dispuestos uno detrás del otro, y todos ellos están estrechamente relacionados entre sí: la teoría de la interacción electrodébil, por ejemplo, donde la misma posición descrita por la fuerza débil nuclear y electromagnética, etc. Todo esto se combina cromodinámica cuántica, cubriendo las interacciones fuertes y electrodébiles (aquí, la precisión mientras más bajo, pero la operación sigue). Intensamente estudiado áreas físicos tales como la gravedad cuántica y la teoría de cuerdas.

hallazgos

Resulta que el espacio que nos rodea completamente impregnada de la radiación electromagnética: las estrellas y el sol, la luna y otros cuerpos celestes, es la propia Tierra, y cada teléfono en las manos del hombre, y estaciones de antena – todo esto emite ondas electromagnéticas de diferentes nombres . Dependiendo de la frecuencia de las oscilaciones, que irradia el objeto difiere de infrarrojos, radio, luz visible, rayos bio-campo, los rayos X y similares.

Cuando se distribuye un campo electromagnético, que se convierte en una onda electromagnética. Es simplemente una fuente de energía inagotable, vibrar las cargas eléctricas de las moléculas y los átomos. Y si la carga oscila, su movimiento se acelera, y por lo tanto emite ondas electromagnéticas. Si los cambios del campo magnético, el campo es excitado por vórtice eléctrico, que, a su vez, excita el campo vórtice magnético. El proceso pasa a través del espacio, abrazando un punto tras otro.