Oddziaływania podstawowe
Z Wikipedii
Oddziaływania podstawowe (fundamentalne) są to oddziaływania fizyczne obserwowane w przyrodzie, nie dające się sprowadzić do innych oddziaływań. Obecnie znamy następujące oddziaływania "rządzące" Wszechświatem:
W fizyce klasycznej oddziaływania między obiektami obdarzonymi masą bądź ładunkiem opisywane są najczęściej za pomocą potencjałów lub pól wytwarzanych przez jeden z obiektów i oddziałujących na drugi. Przy czym zakłada się, że pole przenika całą przestrzeń wokół obiektu, który je wytarza. Innym sposobem opisu oddziaływania jest tzw. oddziaływanie przez wymianę. W tym wypadku między oddziałującymi obiektami zostaje wymieniona pewna cząstka, (kwant pola), charakterystyczna dla danego typu oddziaływania. Jak wiadomo kwanty niosą ze sobą energię oraz pęd. Z zasady nieoznaczoności Heisenberga
wynika, że proces ten może zajść w czasie nie dłuższym, niż
-
- Δt
Te wymieniane kwanty pola nazywamy wirtualnymi bozonami wymiany (należy pamiętać, że ani pole, ani wirtualne kwanty, nie są bezpośrednio obserwowalne).
[edytuj] Próby unifikacji
Historycznie rozróżniano wiele oddziaływań podstawowych. Za oddziaływania fundamentalne uważano oddziaływanie elektryczne, magnetyczne, grawitacyjne, słabe i silne. W procesie rozwoju nauki doszło do tak zwanej unifikacji opisu oddziaływań i zaczęto postrzegać niektóre oddziaływania jako formy występowania pewnych ogólniejszych oddziaływań.
I tak oddziaływanie magnetyczne i elektryczne James Clerk Maxwell opisał jako komplementarne aspekty oddziaływania elektromagnetycznego. Był to pierwszy historyczny przypadek unifikacji opisu sił uważanych wcześniej za fundamentalne i rozłączne. Kolejny przykład unifikacji opisu oddziaływań dotyczy oddziaływań elektromagnetycznych i słabych, które zintegrowano w ramach tzw. teorii oddziaływań elektrosłabych. Dokonali tego Weinberg i Salam.
Unifikacja opisu oddziaływań jest przyjęta obecnie za paradygmat fizyki: dąży się do jak najściślejszej integracji opisów różnych oddziaływań. Fizycy starają się zunifikować wszystkie siły w jedną, co pozwoliło by na opisanie całego Wszechświata praktycznie jednym wzorem. Dotychczas udało się stworzyć następujące teorie:
- teoria oddziaływań elektrosłabych - łącząca oddziaływania elektromagnetyczne i słabe
- Model Standardowy - opisujący oddziaływania silne i elektrosłabe w mało elegancki sposób
- teorie wielkiej unifikacji - unifikujące oddziaływania silne i elektrosłabe, niepotwierdzone doświadczalnie
- Teoria strun - unifikująca wszystkie siły, wykraczająca daleko poza ramy współczesnej fizyki, niepotwierdzona doświadczalnie
- supersymetria - łącząca oddziaływania elektrosłabe, silne i grawitację, niepotwierdzona doświadczalnie
