Короткодействие и дальнодействие — это характеристики взаимодействий между частицами, которые определяют расстояния, на которых эти взаимодействия проявляются. В физике различают четыре фундаментальных взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное.
Гравитационное взаимодействие
Гравитационное взаимодействие — это единственное фундаментальное взаимодействие, которое можно отнести к (дальнодействующим)[https://yandex.ru/q/explore/answers/?w=view_image&w_image_prefix=cover&w_image_id=225226%2F2a0000018369da47f261b84b99620111949d]. Оно проявляется на очень больших расстояниях и обусловлено массой тел. Гравитационные силы действуют на все объекты, обладающие массой, и ослабляются пропорционально квадрату расстояния между ними согласно закону всемирного тяготения ($F = G\frac{m_1m_2}{r2}$).
Электромагнитное взаимодействие
Электромагнитное взаимодействие также относится к дальнодействующим силам и действует на заряженные частицы. Оно описывается законом Кулона и представлено в квантовой теории поля с помощью квантов — фотонов. Как и гравитационная, эта сила также ослабевает с увеличением расстояния, но делается заметной на расстояниях порядка атомных размеров.
Слабое взаимодействие
Слабое взаимодействие является примером короткодействия. Оно проявляется на масштабе ядерных реакций и действует на очень малых расстояниях, около 0.1% от размера ядра атома (nuclphys.sinp.msu.ru). Слабое взаимодействие ответственно за радиоактивный распад и регулируется переносчиками заряда — бозонами W и Z.
Сильное взаимодействие
Сильное взаимодействие — это короткодействующее взаимодействие, которое действует между кварками и удерживает протоны и нейтроны внутри ядер атомов. Его эффекты проявляются на расстояниях порядка фемтометров (10^-15 m). Оно действует через обмен глюонами и является наиболее мощным среди всех фундаментальных взаимодействий на коротких дистанциях.
Аспекты дальности взаимодействий
Различия в дальности действия взаимодействий обусловлены носителями этих взаимодействий. Так, для короткодействующих взаимодействий носители имеют массу (например, W и Z бозоны), из-за чего такие взаимодействия быстро убывают с увеличением расстояния.
Фундаментальные взаимодействия определяют фундаментальные силы природы, отвечая за структуру и стабильность материи во Вселенной и обладают уникальными характеристиками дальности действия.
Категория: Физика
Теги: квантовая физика, элементарные частицы, фундаментальные взаимодействия