粒子放出和吸收媒介粒子的能力用相互作用耦合常数来描写

粒子放出和吸         收媒介粒子的能力用相互作用耦合常数来描写，不同的相互作用的耦合常数          不同，常常在数量级上有很大的差别 四种相互作用 Post By：2006-11-1 9:53:47 粒子之间存在相互作用。粒子间的相互作用是通过交换媒介粒子来实现          的。不同的相互作用的区别在于媒介粒子的不同以及粒子放出和吸收媒介粒          子的能力不同。粒子间相互作用随距离的减弱行为用相互作用力程描写，力          程的物理意义是相互作用的有效作用范围，相互作用力程的数值正比于媒介          粒子质量的倒数。如果媒介粒子的质量用吉电子伏特为单位，力程用费米为          单位，则力程的值可以由0.197 被媒介粒子的质量去除得出。粒子放出和吸         收媒介粒子的能力用相互作用耦合常数来描写，不同的相互作用的耦合常数          不同，常常在数量级上有很大的差别。          现在已经发现的粒子之间的相互作用有四种。一种是电磁相互作用，其          媒介粒子是光子，一种是引力相互作用，其媒介粒子是引力子。这两种媒介          粒子的静止质量都是零，这就决定了这两种相互作用都是长程作用，即力程          等于无穷大的相互作用。正因为它们是长程作用，随距离的增加而减弱得不          快，在宏观世界中就可以观察和研究，并且在19 世纪就已经在宏观世界中研         究得相当清楚了。再一种相互作用是弱相互作用，它的媒介粒子是带正电荷          和带负电荷的W 粒子和不带电的Z 粒子。这三种粒子都有很重的静止质量，W         粒子的质量是质子质量的85.5 倍，Z 粒子的质量是质子质量的97.2 倍。这         就决定了弱相互作用是力程很短的短程力，其力程约为一千分之二点四费          米，即一百亿亿分之二点四米。还有一种是强相互作用，它的媒介粒子是分          子和胶子，最轻的介子是π介子，它的质量是质子质量的0.149 倍。这就决         定了强相互作用也是短程力，其力程比弱相互作用的力程约大三个数量级，          约为1.4 费米，即一千万亿分之一点四米。这四种相互作用的媒介粒子中，         介子的自旋可以是零或1，引力子的自旋是2，其他的媒介粒子自旋都是1。         四种相互作用的强度有很大的差别。如果有两个质子相距约为2.5 费         米，即一千万亿分之二点五米的距离，两个质子之间这四种相互作用的有效          耦合常数的比较可以从下列表中看出。          此主题相关图片如下：

Ads By Zxxk 高考网_提供2011年高考最新资讯和资料下载！ 学科高考网第一时间发布全国名校高考月考试卷、段考试卷、期中期末考试卷 、并提供最新各地考试动态！敬请关注

支持(1) 中立(0) 反对(0)

jhbacker

小大 2楼个性首页| 信息| 搜索| 邮箱| 主页| UC

加好友 发短信  等级：大班生帖子：67积分：106威望：0精华：0注册：2006-6-5 19:08:00

Post By：2006-11-1 9:57:05 微观粒子之间存在着四种相互作用，这四种相互作用之间存在什么联      系，它们是否可以从更深刻的角度统一起来，一直是粒子物理学家关心的问      题。爱因斯坦在建立广义相对论后，花了很长的时间致力于统一场论的研究，      他希望能建立一个把电磁相互作用和引力相互作用统一起来的理论。然而，      他的这个研究并没有能取得成功，归根结底，是因为物理学的发展在当时条      件下还不成熟。当时人们对电磁相互作用和引力相互作用的宏观规律已经认      识得相当清楚，但是对于弱相互作用和强相互作用这两种只在微观范围内才      明显显现出来的短程相互作用的规律还认识得很少。因此，在当时的条件下，      爱因斯坦只能在电磁相互作用和引力相互作用的基础上探索相互作用的统一      理论。粒子物理学30 多年来的发展表明，首先成功地统一起来的是弱相互作     用和电磁相互作用。      尽管弱相互作用和电磁相互作用的行为有巨大的差异，物理学家们对它      们的相互作用机理进行深入的探索，找到了它们之间的联系，这推动着物理      学家去探索建立弱相互作用与电磁相互作用统一理论的可能性。1961 年，美     国物理学家格拉肖（Sheldon Lee Glashow）首先提出电弱统一的模型。1967     年和1968 年美国物理学家温伯格（StevenWeinberg）和巴基斯坦物理学家萨     拉姆（Abdus Salam）在这理论基础上独立地把这个模型发展完善。格拉肖、     温伯格和萨拉姆提出的电弱统一理论认为：弱相互作用和电磁相互作用本来      属于具有同一种对称性的统一的相互作用，这种相互作用通过传递四种体现      这种对称性的粒子来实现。在能量较低的范围，这种对称性自发地破缺了，      统一的电弱相互作用分解成为现在所观察到的电磁相互作用和弱相互作用。      后来，经过多年的研究证明，电弱统一理论取得了极大的成功。      电弱统一理论的成功促进了大统一理论的探索研究。大统一理论是指把      强相互作用和电、弱相互作用统一起来的理论。70 年代以来国际上提出了许     多种大统一理论，各有不同的特点。但是迄今为止，并没有任何一个大统一      理论得到了实验的判定性的检验。      近十多年来粒子物理理论的另一个重要的探索方向是关于超对称理论的      研究。超对称性是一种把自旋为半整数的粒子（费米子）与自旋为整数的粒      子（玻色子）联系起来的对称性。超对称理论的一个探索方向是建立超对称      大统一理论，即在超对称性基础上的大统一理论。超对称理论的另一个探索      方向是建立超引力理论即在超对称性基础上把四种相互作用都统一起来的理      论。近年来，在超对称大统一理论方面，亚夸克层次的大统一模型方面，超      引力理论方面以及关于超对称理论基础的研究方面都进行了不少工作，但是      总起来说还处于探索研究阶段，还没有一种模型得到判定性的检验。由于在      大统一理论范围内，各种可能的模型都已被试探研究过，可以作的理论探索      都已比较充分地进行过，因此，理论探索的注意力已从大统一理论转移到超      对称理论方面来。这个转移过程从1980 年就已明显地表现出来，到1982 年     这个转移过程就已经比较完全了，这是近年来理论发展的一个重要动向。      70 年代末到80 年代初，粒子物理理论的研究中曾有许多探索夸克和轻     子的内部结构的工作，提出了许多可能的“亚夸克”模型，并有许多理论物      理学家对这类模型在实验上和理论上所受的限制进行了普遍的讨论。这是一      个十分吸引人的方向，曾一度表现得相当活跃，特别是在探索亚夸克层次建      立大统一模型方面。但是，进一步的发展遇到了困难，困难的来源之一是，      迄今为止没有任何实验迹象显示出夸克有内部结构，从实验上还没有能得到      任何有关夸克内部结构的信息可以作为建立理论的启示和线索，这一点和60     年代研究强子结构时所遇到的情况完全不同。