|
|
|
Электрическое взаимодействие
С заряженными частицами, вроде, все понятно. Например, если навстречу друг другу двигаются два протона, то из-за того, что у них заряд одного знака, они станут отталкивать друг друга. В результате их скорость упадет до нуля и протоны начнут расходиться. Можно сказать, что произошло электрическое взаимодействие протонов.
Чем больше начальная скорость (энергия) протонов, тем ближе они подойдут друг к другу до полной остановки. Движение протонов при этом определяется законом Кулона.
Однако, закон Кулона ничего не говорит о том, на какое минимальное расстояние протоны могут сблизиться. Экспериментально установлено, что у протона существует поверхность и радиус этой поверхности составляет 8*10-16м. Закон Кулона перестает действовать, начиная с энергии протонов, при которой они соприкасаются своими поверхностями. Электрическое кулоновское взаимодействие сменяется взаимодействием другой природы, при котором протоны также отлетают друг от друга.
Иначе обстоит дело при столкновении электронов. Экспериментально у электронов поверхность не обнаружена. Но в таком случае закон Кулона должен действовать даже, когда электроны сблизятся на расстояние равное нулю. Однако, энергия электронов при этом должна быть бесконечной!
Сомнительно, чтобы бесконечность была в природе. Можно предположить, что при некоторой энергии электроны сблизятся до нуля и пройдут друг сквозь друга. Дальше электроны будут с ускорением расходиться, как и в случае, когда они друг друга не проходят. Поэтому отличить эти два случая экспериментально довольно затруднительно.
Более того, ситуация осложняется тем, что при некоторой энергии электронов, при их столкновении, начинают рождаться другие частицы. Т.е. опять электрическое взаимодействие сменяется взаимодействием другой природы.
Его можно попытаться объяснить тем, что с ростом энергии электронов во время столкновения у них уплотняется электрическое поле, поэтому вместо прохождения друг сквозь друга происходит столкновение электронов своеобразными поверхностями.
Это как при ударе о воду. Если скорость тела небольшая, то оно легко проходит сквозь воду. Но при большой скорости столкновение с водой для тела равносильно столкновению с бетонной стеной.
Впрочем, для данной темы важно только то, что и здесь электрическое взаимодействие электронов сменяется взаимодействием иной природы.
Гравитационное взаимодействие и темная материя
Предположим теперь, что у нас есть частицы, которые участвуют только в гравитационном взаимодействии. Из подобных частиц может состоять гипотетическая "темная материя".
Т.к. других взаимодействий нет, то обычное вещество будет прозрачным для наших частиц. Приближаясь, например, к планете или звезде, такая частица сначала ускорится за счет гравитационного притяжения, затем проскочит центр небесного тела, замедлится на такую же величину и с прежней скоростью последует дальше. Никакого скапливания таких частиц возле небесных тел не будет.
Для того, чтобы частица темной материи оказалась на орбите планеты или звезды, помимо гравитационного взаимодействия, она должна обладать еще одним взаимодействием с веществом, иной природы. За счет этого взаимодействия столкновения данной частицы могут оказаться неупругими, которые приведут к потере частицей энергии. Тогда, при достаточной интенсивности данного взаимодействия, частицы темной материи смогут скапливаться вокруг небесных тел.
Нейтрино
У нейтрино нет электрического заряда, следовательно, нет и электрического взаимодействия. Одного гравитационного взаимодействия, как мы видели, недостаточно для того, чтобы частица взаимодействовала с веществом. Поэтому для нейтрино нужно еще одно взаимодействие, иной природы.
Какое? Загадка...
|
предыдущая
e-mail: 
