Фундаментальныя ўзаемадзеянні: Розніца паміж версіямі

У фізіцы механічная энергія дзеліцца на два віды — [[ПатэнцыйнаяПатэнцыяльная энергія|патэнцыйнуюпатэнцыяльную]] і [[Кінетычная энергія|кінетычную энергію]]. Прычынай змены руху цел (змены кінетычнай энергіі) з'яўляецца [[сіла]] ([[патэнцыйнаяпатэнцыяльная энергія]]) (гл. [[другі закон Ньютана]]). Даследуючы [[Фундаментальная навука|навакольны нас свет]], мы можам заўважыць мноства самых разнастайных сіл: сіла цяжару, сіла нацяжэння ніткі, сіла сціску спружыны, сіла сутыкнення цел, сіла трэннтрэння, сіла супраціўлення паветра, сіла выбуху і г. д. Аднак калі была высветленаявысветлена атамарнагаатамарная структура рэчыва, стала зразумела, што ўся разнастайнасць гэтых сіл ёсць вынік ўзаемадзеянняузаемадзеяння [[атам]]аў адзін з адным. Паколькі асноўны від міжатамных ўзаемадзеянняўузаемадзеянняў — [[Электрамагнітнае ўзаемадзеянне|электрамагнітны]], то, як аказалася, большасць гэтых сіл — толькі розныя праявы электрамагнітнага ўзаемадзеяння. Адно з выключэнняў складае, напрыклад, сіла цяжару, прычынай якой з'яўляецца [[гравітацыйнае ўзаемадзеянне]] паміж целамі, якія валодаюць [[маса]]й.

| [[Электрычны зарядзарад]]

|style="text-align: center"| <math>{1}</math><br /><span style="font-size: 80%">([[:en:Fundamental_interaction#Strong_interaction|смгл. дискуссиядыскусія]])</span>

ДаК пачатку [[XX стагоддзе|XX стагоддзя]] высветлілася, што ўсе вядомыя да таго моманту [[Сіла|сілы]] зводзяцца да двух фундаментальных узаемадзеянняў: электрамагнітнага і гравітацыйнага.

У 1930-я гады фізікі выявілі, што ядраядры атамаў складаюцца з [[нуклон]]аў ([[пратон]]аў і [[нейтрон]]аў). Стала зразумела, што ні электрамагнітныя, ні гравітацыйныя ўзаемадзеянні не могуць растлумачыць, што ўтрымлівае нуклоны ў [[Ядро атама|ядры]]. Было пастуляванаепастулявана існаванне новага фундаментальнага ўзаемадзеяння: [[Моцнае ўзаемадзеянне|моцнага ўзаемадзеяння]]. Аднак у далейшым апынуласяаказалася, што і гэтага недастаткова, каб растлумачыць некаторыя з'явы ў мікрасвеце. У прыватнасці, было незразумела, што прымушае распадацца свабодны нейтрон. Тады было пастуляванаепастулявана існаванне слабага ўзаемадзеяння, і гэтага аказалася дастаткова для апісання ўсіх з'яў у мікрасвеце, што да гэтага часу назіраліся.

Першай з тэорый узаемадзеянняў стала тэорыя [[электрамагнетызм]]у, створаная [[Джэймс Максвел|Максвелам]] ў [[1863]] годзе. Затым у [[1915]] г. [[Эйнштэйн]] сфармуляваў [[Агульная тэорыя адноснасці|агульную тэорыю адноснасці]], якая апісвае [[гравітацыйнае поле]]. З'явілася ідэя пабудовы адзінай тэорыі фундаментальных узаемадзеянняў (якіх на той момант было вядома толькі два), падобна таму, як у Максвела атрымалася стварыць агульнае апісанне электрычных і магнітных з'яў. Такая адзіная тэорыя аб'яднала б [[Гравітацыя|гравітацыю]] і электрамагнетызм ў якасці прыватныхасобных праяў нейкага адзінага ўзаемадзеяння.

На працягу першай паловы XX стагоддзя шэраг фізікаў распачалі шматлікія спробы стварэння такой тэорыі, аднак ні адной цалкам здавальняючай мадэлі вылучанапрапанавана не было. Гэта, усярод прыватнасцііншага, звязана з тым, што агульная тэорыя адноснасці і тэорыя электрамагнетызму розныя па сваёй сутнасці. Прыцягненне апісваецца скрыўленнем [[Прастора-час|прасторы-часу]], і ў гэтым сэнсе гравітацыйнае поле ўмоўна нематэрыяльнае (эмпірычна недыскрэтнанедыскрэтнае), але як і іншыя формы ўзаемадзеяння распаўсюджваецца з лімітавагранічна дапушчальнай [[Хуткасць святла|хуткасцю святла]] (гл. [[Хуткасць гравітацыі]]), у той час як электрамагнітнае поле прадстаўляе ўсе неабходныя атрыбуты [[Матэрыя|матэрыі]].

У другой палове XX стагоддзя задача пабудовы адзінай тэорыі ўскладнілася неабходнасцю ўнясення ў яе слабага і моцнага узаемадзеянняўўзаемадзеянняў, а таксама квантавання тэорыі.

У [[1967]] [[Абдус Салам|Саламам]] і [[Стывен Вайнберг|Вайнбергам]] была створанастварылі тэорыятэорыю электраслабага ўзаемадзеяння, якая аб'яднала электрамагнетызм і слабыя ўзаемадзеянні. Пазней ў [[1973]] годзе была прапанаванаяпрапанавана тэорыя моцнага ўзаемадзеяння ([[квантавая хромадынаміка]]). На іх аснове была пабудавана [[Стандартная мадэль|Стандартная Мадэль]] элементарных часціц, якая апісвае электрамагнітнае, слабае і моцнае ўзаемадзеянні.

Эксперыментальная праверка Стандартнай Мадэлі заключаецца ў выяўленні прадказаныпрадказаных ёю часціц і іх уласцівасцяўуласцівасцей. УНа сапраўдныцяперашні момантчас адкрыты ўсе элементарныя часціцы Стандартнай Мадэлі.

Такім чынам, у цяперашні час фундаментальныя ўзаемадзеянні апісваюцца двума агульнапрынятымі тэорыямі: агульнай тэорыяй адноснасці і стандартнай мадэллю. Іх аб'яднання пакуль дасягнуць не ўдалося з-за цяжкасцей стварэння [[квантавая гравітацыя|квантавай тэорыі гравітацыі]]. Для далейшага аб'яднання фундаментальных узаемадзеянняў выкарыстоўваюцца розныя падыходы: [[тэорыя струн]], [[пятляваяпетлявая квантавая гравітацыя]], а таксама [[М-тэорыя]].