Номер 4, страница 90 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 27. Силы в природе. Глава 3. Силы в механике - номер 4, страница 90.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Интенсивность взаимодействия — это фундаментальная характеристика, которая определяет относительную силу, с которой частицы или тела участвуют в одном из четырех фундаментальных взаимодействий. Эта величина является безразмерной и позволяет сравнивать различные типы взаимодействий между собой.

В квантовой теории поля интенсивность взаимодействия количественно описывается константой связи. Константа связи — это параметр, входящий в математические выражения, описывающие взаимодействие, и её значение напрямую влияет на вероятность и силу процессов, обусловленных этим взаимодействием.

Существует четыре известных фундаментальных взаимодействия, которые принято ранжировать по их интенсивности:

• Сильное взаимодействие: Это самое интенсивное из всех взаимодействий. Оно действует на очень малых расстояниях (порядка размера атомного ядра) и отвечает за связь кварков внутри протонов и нейтронов, а также за удержание протонов и нейтронов вместе в ядре. Относительную интенсивность сильного взаимодействия условно принимают за 1.
• Электромагнитное взаимодействие: Оно действует между электрически заряженными частицами. Его интенсивность характеризуется постоянной тонкой структуры $ \alpha \approx 1/137 \approx 0.0073 $. Таким образом, оно примерно в 137 раз слабее сильного взаимодействия.
• Слабое взаимодействие: Ответственно за процессы радиоактивного распада, например, бета-распад. При низких энергиях, характерных для ядерных процессов, оно значительно слабее электромагнитного. Его эффективная константа связи имеет порядок $ 10^{-6} $ по сравнению с сильным взаимодействием. Однако с ростом энергии интенсивность слабого взаимодействия растет, и при энергиях порядка 100 ГэВ она становится сопоставимой с интенсивностью электромагнитного (проявление электрослабого объединения).
• Гравитационное взаимодействие: Это самое слабое из всех фундаментальных сил. Оно описывает притяжение между любыми объектами, обладающими массой или энергией. Для двух протонов гравитационное взаимодействие примерно в $ 10^{38} $ раз слабее сильного. Несмотря на свою слабость на микроуровне, на макроскопических масштабах (планеты, звезды, галактики) гравитация становится доминирующей силой из-за того, что массы суммируются, а электрические заряды обычно нейтрализуют друг друга.

Стоит отметить, что константы связи (а значит, и интенсивность взаимодействия) не являются строго постоянными величинами, а зависят от энергии взаимодействующих частиц (или, эквивалентно, от расстояния между ними). Это явление называется "бегущей константой связи".

Ответ: Интенсивность взаимодействия — это безразмерная физическая величина, характеризующая относительную силу фундаментального взаимодействия (сильного, электромагнитного, слабого или гравитационного). Она определяется соответствующей константой связи и позволяет сравнивать, насколько сильно частицы подвержены влиянию той или иной силы.