作业帮介绍下强相互作用力和弱相互作用力
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/12 01:57:22
介绍下强相互作用力和弱相互作用力
介绍下强相互作用力和弱相互作用力
介绍下强相互作用力和弱相互作用力
强相互作用力
最早认识到的质子、中子间的核力属于强相互作用,是质子、中子结合成原子核的作用力,后来进一步认识到强子是由夸克组成的,强作用是夸克之间的相互作用力.强作用最强,也是一种短程力.其理论是量子色动力学,强作用是一种色相互作用,具有色荷的夸克所具有的相互作用,色荷通过交换8种胶子而相互作用,在能量不是非常高的情况下,强相互作用的媒介粒子是介子.强作用具有最强的对称性,遵从的守恒定律最多.强作用引起的粒子衰变称为强衰变,强衰变粒子的平均寿命最短,为10-20～10-24s,强衰变粒子称为不稳定粒子或共振态.
第一节 强相互作用力的实质
强相互作用力乃是让强子们结合在一块的作用力,人们认为其作用机制乃是核子间相互交换介子而产生的.
而其实,强子们之间的相互作用实际上乃是夸克团体与夸克团体之间的相互作用,而夸克团体之间的相互作用则必然乃夸克与夸克之间相互作用的剩余.而夸克之间的相互作用我们已知它是未饱和游空子重合体之间相互作用的延伸,这才是真正的强相互作用之作用机制.
大约地说,当夸克们结合成为强子时,其结构已经较为严密完整,可是,如果强子之间发生了强烈的撞击作用,那么各强子原来的结构则定会遭到破坏,因此,各强子中的大小夸克们则自然会重新产生相互的作用而结合在一块；这,正就是强相互作用的现象.
而说到底,强相互作用的实质乃是由于未饱和游空子重合体之中心体因其综合循环体的未饱和而通过静空子中间体渗透出中心极性而与别的未饱和游空子重合体之外层循环体产生相互吸引,并且自身的循环体同理也受到对方中心体吸引,因而它们之间则产生了强烈的相互作用从而形成了各种层次的联合构成体,而强相互作用则乃是其中一个层次上的联合相互作用而已.
代表：核力
弱相互作用力也叫弱作用力.是自然界中四种作用力之一.
一、弱力是如何表现出来的?
弱力属于微观力.在微观粒子世界中,粒子之间的相互作用是通过碰撞而实现的.由于作用强度的不同表现为弱、电、强作用力.
对于弱相互作用力来说,表现为中子的β衰变.即：中子衰变成质子、电子与电子中微子.
在费曼图中表现为：中子与电子中微子发生碰撞,在碰撞过程中发生了力的作用,这种力就是弱相互作用力.碰撞后的中子改变方向,其固有能量与动量都发生改变,变成了质子（准确的说是：碰撞后中子改变运动方向,与观测时空成角,被观测成了质子）.同样,电子中微子也改变方向,固有能量与动量也发生改变,变成了电子（准确的来说是：碰撞后电子中微子改变运动方向,与观测时空成角,被观测成了电子）.
二、粒子之间是如何通过弱力作用的?
参与碰撞的粒子称为费米子,其自旋为半整数.由于两粒子间的碰撞是间隔一定距离的,这种碰撞并不是超距作用,而是要通过媒介粒子来传递,这个起传递作用的粒子就象是一个“媒婆”,被称为玻色子,其自旋为整数.传递力的作用的粒子以虚态存在.对于弱相互作用来说该粒子为W、Z光子（光子的运动速度为光速,由于其运动速度的下降,被观测成了低速运动的W、Z粒子）.
三、弱电是如何统一的?
在量子力学中,粒子从初态到末态的跃迁,涉及到粒子的湮灭与产生.可以近似的用费米公式和量子场论的相应公式进行计算.
计算中,4个费米子（中子、质子、电子、电子中微子）通过一个中间玻色子联系.通过跃迁前后费米子场与玻色子场的关系,将弱作用力的耦合常数用电磁精细结构常数（也就是电磁力的作用强度1/137）进行替代,引入距阵元与费米相互作用常数的关系.计算出W、Z光子的理论质量.
这个计算结果与实验相符.从而反过来证实了弱电的统一性,即：弱相互作用与电磁相互作用是一种力―――这就是1979年诺贝尔物理学奖.