Правильный путь

Grigoryan Eduard

Электромагнитное взаимодействие в отличие от сильного является дальнодействующим. Сила, с которой два неподвижных объекта, имеющих противоположные заряды притягиваются друг к другу, а имеющих одноименные заряды отталкиваются друг от друга, уменьшается с увеличением расстояния между ними по закону обратных квадратов. То есть, если расстояние увеличилось в 2 раза, то сила уменьшилась в 4.

По причине дальнодействия электромагнитное взаимодействие проявляется не только на микроскопическом уровне, но и на уровне макрообъектов. На этом уровне электромагнитное поле во вселенной является основным переносчиком энергии и информации. Большинство физических свойств макроскопических объектов, к числу которых относятся твердость, упругость, электропроводность,

теплопроводность, пластичность, цвет, вязкость, плотность, и так далее, а также их изменение обеспечивается именно этим взаимодействием.

Обеспечивая целостность молекулярных и атомных систем, электромагнитное взаимодействие также лежит в основе химических превращений веществ. Новые химические вещества образуются при перераспределении электронов и ядер одного или нескольких исходных веществ, причем ядра атомов в этом процессе не меняются.

Существование различных структур на еще большем, на космическом уровне, обусловлено следующим гравитационным взаимодействием. Благодаря этому взаимодействию планеты находятся в планетных системах на околозвездных орбитах, звезды притягиваются к центрам галактик, галактики находятся в составе кремастронов.

Все материальные объекты нашего мира участвуют в гравитационном взаимодействии, всё имеющее массу притягивается друг к другу. Каждая частица испытывает на себе действие гравитации, и сама является источником гравитации. Сила, с которой два материальных объекта притягиваются друг к другу, прямо пропорциональна обеим массам и обратна пропорциональна квадрату расстояния между ними. То есть, чем больше масса этих объектов и меньше расстояние между ними, тем сильнее они притягиваются. То есть, в отношении гравитации, также как и в отношении электромагнетизма, распространение происходит по закону обратных квадратов. При этом, если расстояние равно бесконечности, то сила гравитационного притяжения соответственно будет равна нулю. И в силу того, что вселенная не является бесконечной, то, соответственно, гравитация существует везде во вселенной.

Гравитация играет значимую роль только в больших масштабах. Сила гравитации в 10⁴⁰ слабее электромагнетизма. Например, если взять 2 протона и разнести их на расстояние одного метра друг от друга, то электромагнитное отталкивание между ними будет в 10⁴⁰ раз сильнее, чем гравитационное притяжение. То есть, нужно увеличить силу гравитации в 10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 раз, чтобы она сравнялась с электромагнетизмом. И чтобы протоны преодолели электромагнитное отталкивание, нужно собрать вместе, как минимум 10⁵⁶ протонов. Только оказавшись вместе, как единое целое, они смогут преодолеть электромагнетизм. Масса 10⁵⁶ протонов – это минимально возможная масса звезды.

Следующее, так называемое слабое взаимодействие, также как и все остальные базовые взаимодействия, представляет собой превращение одних объектов в другие, но которое происходит не в результате соединения, а в результате распада материальных объектов, а именно элементарных частиц.

Благодаря наличию слабого взаимодействия происходит бета-распад радиоактивных ядер. В результате этого процесса некоторые из нейтронов, находящихся в ядре, превращаются в протон, электрон и антинейтрино или в протон, позитрон и нейтрино. Последние два и в том и другом случае покидают ядро. Бета-распад, обусловленный слабым взаимодействием, приводит к изменению количества протонов, а, следовательно, и зарядового числа атомных ядер на единицу. Заряд ядра является определяющим в структуре электронной оболочки атома и соответственно в его химических свойствах.

Помимо нейтронов, находящихся в составе ядер атомов, слабому распаду подвержены мюоны, пи-мезоны, свободные нейтроны и другие виды частиц. Свободные нейтроны благодаря наличию слабого взаимодействия также распадаются на протон, электрон и нейтрино. То есть, одна

частица исчезает, три другие появляются.

Также слабое взаимодействие обуславливает наличие термоядерных реакций внутри звезд. В результате этих реакций при последовательном соединении 4 протонов происходит возникновение гелия-4 с испусканием двух позитронов и двух нейтрино.

Кроме того, слабое взаимодействие играет значимую роль на последней стадии существования звезд, в процессе взрыва сверхновых. Взрыв сопровождается выбросом значительной массы вещества из внешней оболочки звезды в межзвездное пространство, а из оставшейся части вещества ядра, взорвавшейся звезды, как правило образуется компактная нейтронная звезда. Выбрасываемое в ходе взрыва вещество в значительной части содержит элементы, образовавшиеся в ходе термоядерного синтеза, происходившего на протяжении всего времени существования звезды.

Таким образом, у нас есть четыре базовых взаимодействия, посредством которых происходит возникновение одних объектов из других. Все эти взаимодействия являются фундаментальными, то есть, они существуют с самого начала, с момента возникновения вселенной, и лежат в основе всех ее систем и событий, происходящих с ними. Благодаря их особенностям имеется возможность существования всех этих различных систем на различных структурных уровнях вселенной, при этом каждое из них играет главную роль на своем уровне, а также дополняет и уравновешивает все остальные. Так, благодаря сильному взаимодействию, протоны и нейтроны образуют ядра атомов, благодаря гравитации существуют космические системы, электромагнетизм определяет свойства макрообъектов, а слабое – распад и упрощение объектов и выделение энергии. Соответственно, сильное взаимодействие, обеспечивающее внутреннюю структуру атомного ядра и его составляющих, является сильнее всех остальных на уровне ядер атомов, электромагнитное – доминирует по отношению к трем остальным на уровне атомов, связывая электроны с ядрами и обеспечивая объединение атомов в молекулы. Гравитационное взаимодействие становится главенствующим на уровне планет, звезд и галактик. При этом все образованные объекты, обладают качествами, которые не имелись у исходных объектов.

Имея определенные характеристики и осуществляясь одновременно, базовые взаимодействия являются определяющим фактором в виде, свойствах и качествах всех объектов и систем материального мира. А само их существование указывает на то, что всё в нашем мире взаимосвязано друг с другом и наделено такими особенностями, что способно вступать в контакты друг с другом и образовывать более сложные системы, а также распадаться на самые простые составляющие.

§ Движение. Еще одной не менее важной особенностью вселенной, дающей нам представление о ней, является то, что всей обычной материи, находящейся в ней, свойственно движение. Движением материальных объектов называется процесс изменения их положения в пространстве.

Все объекты обычной материи, от элементарных частиц до галактик, осуществляют движение различного типа. Так, многие элементарные частицы и перемещаются в пространстве вселенной и имеют спин, то есть собственное вращение. Электроны, входящие в состав атомов, вращаются особым образом вокруг собственной оси и движутся вокруг ядер атомов. Сами атомы, а также молекулы, в состав которых они входят, перемещаются друг относительно друга. Планеты, звезды и другие объекты состоят из находящихся в движении молекул, атомов и элементарных частиц и сами тоже находятся в движении. Например, в Солнечной системе каждая из планет вращается вокруг своей оси. Спутники планет вращаются вокруг своей оси и движутся вокруг своих планет. Планеты со своими спутниками движутся вокруг Солнца. Солнце само вращается вокруг собственной оси и движется вместе со своими планетами, также, как и миллиарды других звезд вокруг, центра галактики, в составе которой все они находятся. Галактики, находящиеся в составе кремастронов, вращаются вокруг центральной галактики и так далее.