Interakce

Z Wikina

Přejít na: navigace, hledání

(z lat. inter = mezi, agere = působit; tedy vzájemné působení)

Základní síly vůbec, kterými na sebe působí elementární částice. Jsou každé částici vrozené a bez nich by částice nebyla tím, čím je. Zatímco elementární částice jsou materiálem, z něhož je vesmír vybudován, základní síly jsou pojivem všech věcí - pojivem, které váže elementární částice do systémů. Žádná elementární částice ve vesmíru není izolována od působení jiných částic. V dnešním vesmíru jsou čtyři interakce: gravitace, elektromagnetická síla, silná jaderná síla (silná interakce) a slabá jaderná síla (slabá interakce). I když se v dnešním vesmíru od sebe zřetelně odlišují, jsou pokládány za různé projevy jediné „nadsíly“ - supergravitace. Ta působila pouze v prvých okamžicích existence vesmíru. Při rozpínání vesmír chladl a „nadsíla“ se rozpadla nejprve na gravitaci a velkou sjednocenou sílu, o chvíli později se od velké sjednocené síly odpojila silná interakce a zůstala elektroslabá interakce, která se následně rozštěpila na elektromagnetickou a slabou interakci.

Teoretikům i experimentátorům na velkých urychlovačích částic se podařilo dokázat, že při vysokých teplotách slabá a elektromagnetická síla jsou sjednoceny v elektroslabou. Hledají nyní způsob, jak k elektroslabé interakci připojit silnou interakci.

Každá z interakcí se projevuje charakteristickým způsobem v těchto procesech: rozpadem částic, rozptylem při srážce a vznikem nových částic při srážce. Kvarky jsou vybaveny všemi čtyřmi interakcemi. Leptony mají jen tři interakce (chybí jim silná) a neutrinům chybí silná elektromagnetická. Elementární částice na sebe navzájem působí (interagují) prostřednictvím svých polí. Zdroj pole je v samotné částici (např. elektrický náboj, hmotnost). Interakce částic se vysvětluje výměnou částic pole: gluonů, fotonů, těžkých bosonů a gravitonů. Je-li zdroj urychlen, energie pole se šíří jako kvanta pole nezávisle na zdroji (např. [foton|fotony]).

Interakce hrají podstatnou roli nejen ve struktuře celého vesmíru a všech kosmických objektů (od protonu až k supergalaxiím), ale jsou zodpovědny za všechny jeho vývojové procesy. Celý vývoj vesmíru je dílem interakcí.

Interakce se navzájem liší jednak svou intenzitou, jednak svým dosahem. V nejmenším měřítku (uvnitř nukleonů a jader atomů) působí silná a slabá interakce. Nejmenší systémy jsou nukleony (proton a neutron) - systémy tří kvarků (dvou druhů, u a d), vázané výměnou gluonů.

Atomová jádra jsou systémy nukleonů vázané výměnou gluonů mezi kvarky sousedních nukleonů. Této oslabené gluonové síle se říká jaderná síla. Ta uskutečňuje nukleogenezi při termojaderných reakcích v nitru hvězd. Elektromagnetické interakce budují atomy, molekuly, všechny živé organizmy (od virů a bakterií až po slony a velryby a sekvoje), a neživé krystaly, horniny, malá kosmická tělesa do 500 km (meteoroidy, komety, planetky, malé měsíce planet); to vše jsou systémy elementárních částic vybudované elektromagnetickou silou. Ta se projevuje také ve všech zářivých procesech (např. při emisi a absorpci záření) a ve všech chemických reakcích (např. hoření).

Pojivem kosmických těles velkých rozměrů nad 500 km (velké měsíce, velké planetky, planety, hvězdy), jakož i jejich systémů (planetárních soustav, systémů hvězd - dvojhvězd, vícenásobných hvězd, hvězdokup, galaxií, kup galaxií a supergalaxií) je gravitace. Ta je sice ze všech čtyřech nejslabší, ale ve velkém měřítku je základní silou strukturální i vývojovou. Konečný osud velkých systémů (od hvězd až po celý vesmír) je v moci gravitace. Ta vytváří i ničí nebeská tělesa a jejich soustavy. Byla u jejich zrodu a bude rozhodovat o jejich zániku. (Obrazně řečeno: gravitace je „kosmickou porodní bábou i hrobařem“.)

Vlastnosti interakcí

interakce zdroj kvantum síla dosah příklad
silná kvark gluon 1 10—13 cm struktura nukleonů a jader
elektromagnetická elektrický náboj foton 10–2 nekonečný stavba atomů a molekul
slabá lepton, mezon, baryon W+ Z0 W 10–14 <10–15 cm beta rozpad
gravitace hmotnost graviton 10–40 nekonečný stavba kosmických těles a systémů

Obsah

Odkazy

Reference

Velká encyklopedie vesmíru

Související témata

Literatura

Internetové odkazy

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Navigace
Stránky
Nástroje