Interakcja tel. Definicja i gatunek

Zgodnie z klasyczną fizyką, w znanym nam świecie zawsze istnieje interakcja ciał, cząstek ze sobą. Nawet jeśli obserwujemy obiekty, które są w spoczynku, nie oznacza to, że nic się nie dzieje. To dzięki siłom utrzymującym między cząsteczkami, atomami i cząstkami elementarnymi można postrzegać przedmiot jako dostępną i zrozumiałą materię świata fizycznego.

Interakcja ciał w naturze i życiu

Jak wiemy z własnego doświadczenia, kiedy coś wpadasz, walczysz, coś spotykasz, okazuje się nieprzyjemny i bolesny. Popychasz samochód lub pieszy napada na ciebie. W taki czy inny sposób wchodzisz w interakcję ze światem zewnętrznym. W fizyce zjawisko to otrzymało definicję "interakcji ciał". Rozważmy szczegółowo, jakie rodzaje nowoczesnej nauki klasycznej je podzieli.

Rodzaje interakcji ciała

W naturze istnieją cztery rodzaje interakcji ciał. Pierwszą, dobrze znaną, jest oddziaływanie grawitacyjne ciał. Masa ciał decyduje o tym, jak silna jest grawitacja. Musi mieć ogromną skalę, abyśmy mogli to zauważyć. W przeciwnym razie obserwacja i rejestracja tego rodzaju interakcji jest raczej trudna. Kosmos jest miejscem, w którym siły grawitacyjne można zaobserwować na przykładzie kosmicznych ciał o ogromnej masie.

Współzależność między grawitacją a masą ciała

Bezpośrednio energia oddziaływania ciał jest wprost proporcjonalna do masy i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi. Jest to zgodne z definicją współczesnej nauki. Przyciąganie was i wszystkich obiektów na naszej planecie wynika z faktu, że istnieje siła oddziaływania między dwoma ciałami, które mają masę. Dlatego obiekt rzucony w górę zostaje przyciągnięty z powrotem na powierzchnię Ziemi. Planeta jest dość masywna, więc moc działania jest namacalna. Grawitacja powoduje interakcję ciał. Masa ciał pozwala na jej manifestację i rejestrację.

Natura grawitacji nie jest jasna

Natura tego zjawiska powoduje dziś wiele kontrowersji i założeń, z wyjątkiem rzeczywistej obserwacji i widocznego związku między masą a przyciąganiem, siła powodująca grawitację nie została zidentyfikowana. Chociaż dzisiaj istnieje wiele eksperymentów związanych z wykrywaniem fal grawitacyjnych w kosmosie. Albert Einstein dokonał dokładniejszego założenia w tym czasie.

On sformułował hipotezę, że siła grawitacji jest produktem krzywizny tkaniny czasoprzestrzeni przez znajdujące się w niej ciała. Później, gdy przestrzeń jest przemieszczana przez materię, ma tendencję do przywracania jej objętości. Einstein zasugerował, że istnieje odwrotna zależność między siłą a gęstością materii.

Przykładem wyraźnej demonstracji tej zależności mogą być czarne dziury, które mają niesamowitą gęstość materii i grawitacji, które mogą przyciągać nie tylko ciała kosmiczne, ale także światło.

Jest to spowodowane wpływem natury grawitacji, że siła oddziaływania ciał zapewnia istnienie planet, gwiazd i innych obiektów kosmicznych. Ponadto obrót niektórych obiektów wokół innych jest obecny z tego samego powodu.

Siły elektromagnetyczne i postęp

Interakcja elektromagnetyczna ciał nieco przypomina grawitację, ale znacznie silniejsza. Oddziaływanie cząstek naładowanych dodatnio i ujemnie jest przyczyną jego istnienia. W rzeczywistości powoduje to powstanie pola elektromagnetycznego. Jest generowany przez ciało (ciała) lub absorbowany lub powoduje interakcję naładowanych ciał. Proces ten odgrywa bardzo ważną rolę w aktywności biologicznej żywej komórki i redystrybucji w niej substancji.

Ponadto żywym przykładem elektromagnetycznej manifestacji sił jest zwykły prąd elektryczny, pole magnetyczne planety. Ludzkość dość szeroko wykorzystuje tę siłę do transmisji danych. Są to: komunikacja mobilna, telewizja, GPRS i inne.

W mechanice przejawia się to w postaci elastyczności, tarcia. Ilustracyjny eksperyment demonstrujący obecność tej siły znany jest każdemu z kursu fizyki szkolnej. To ebonitowe półki z jedwabiu. Ujemnie naładowane cząsteczki pojawiające się na powierzchni zapewniają przyciąganie lekkich obiektów. Typowym przykładem jest grzebień i włosy. Po kilku ruchach plastiku przez włosy, pojawia się między nimi atrakcyjność.

Warto wspomnieć o kompasie i Ziemskie pole magnetyczne. Strzałka jest namagnesowana, a jej końce mają cząstki naładowane dodatnio i ujemnie, w wyniku czego reaguje na pole magnetyczne planety. Obraca się z "dodatnim" końcem w kierunku ujemnych cząstek i odwrotnie.

Mały rozmiar, ale ogromna moc

Jeśli chodzi o silne oddziaływanie, jego specyficzność przypomina nieco elektromagnetyczną formę sił. Powodem tego jest obecność pozytywnych i ujemnie naładowanych elementów. Podobnie jak siła elektromagnetyczna, obecność przeciwnych ładunków prowadzi do interakcji ciał. Masa ciał i odległość między nimi jest bardzo mała. Jest to region świata subatomowego, w którym takie obiekty nazywane są cząstkami.

Siły te działają w obszarze jądra atomowego i zapewniają wiązanie między protonami, elektronami, barionami i innymi cząstkami elementarnymi. Na tle ich wielkości, w porównaniu z dużymi obiektami, oddziaływanie naładowanych ciał jest znacznie silniejsze niż w przypadku sił typu elektromagnetycznego.

Słabe siły i radioaktywność

Słaba forma interakcji jest bezpośrednio związana z rozpadem niestabilnych cząstek i towarzyszy temu uwalnianie różnych rodzajów promieniowania w postaci cząstek alfa, beta i gamma. Z reguły substancje i materiały o podobnych właściwościach są nazywane radioaktywnymi. Ten rodzaj siły nazywa się słabym ze względu na fakt, że jest słabszy niż elektromagnetyczny i silny rodzaj interakcji. Jednak ma większą moc niż oddziaływanie grawitacyjne. Odległości w tym procesie między cząstkami są bardzo małe, rzędu 2 · 10 ^-18 metrów.

Fakt odkrycia siły i zdefiniowania jej jako fundamentalnej nastąpił całkiem niedawno. Wraz z odkryciem w 1896 r. Henri Becquerela zjawiska radioaktywności substancji, w szczególności soli uranowych, położono początek badań nad tego rodzaju oddziaływaniem sił.

Cztery siły stworzyły wszechświat

Cały Wszechświat istnieje dzięki czterem podstawowym siłom odkrytym przez współczesną naukę. Narodzili przestrzeń, galaktyki, planety, gwiazdy i różne procesy, jak my to widzimy. Na tym etapie definicja sił podstawowych w przyrodzie jest uważana za kompletną, ale być może z czasem dowiemy się o obecności nowych sił, a wiedza o naturze wszechświata będzie o krok bliżej nas.