Физика пространства

He) имеет в своем ядре два протона. Если бы в ядре не было нейтронов, протоны сжали бы окружающее их в непосредственной близости пространство до такой степени, что ядро бы не смогло образоваться.

Нейтрон, как известно. Представляет собой протон, поглощающий электрон, поэтому при его движении по силовым линиям пространства выделяется в одинаковой мере как энергия материи E

, так и энергия пространства -E

.

Пространственная энергия нейтрона при его взаимодействии с протоном уравновешивает выделенную им энергию материи и тем самым обеспечивает внутреннюю устойчивость ядра. Отрезок пространства, на котором устанавливается это равновесие носит название радиуса действия ядерных сил и обусловлен величиной энергии пространстваE

, выделенной нейтроном.

E

= E

= A

A = Fxd,

где F – ядерные силы; d = r = (1—2)

 м – радиус действия ядерных сил.

Интенсивность ядерных взаимодействий протона и нейтрона определяется направлением распространения выделяемых ими энергий. Если распространение их энергий совпадает по направлению (рис. 10 а), то они связваются в дейтрон, а если не совпадают (рис. 10 в), то ядро не образуется.

Направление распространения энергий нуклонов совпадает, если их спины параллельны. Если же их спины антипараллельны, то энергии нуклонов распространяются в противоположных направлениях.

Рис.10.Схема взаимодействия нуклонов при различных направлениях распространения выделяемых ими энергий

p – протон, n – нейтрон, 2/1H – дейтрон, E

– энергия материи, E

– энергия пространства.

2.4 Слабое взаимодействие

Экспериментально доказано, что в природе помимо сильного, электромагнитного и гравитационного, существует еще и так называемое слабое взаимодействие. Его интенсивность в значительной степени слабее первых двух, но сильнее гравитационного.

Как и ядерные силы, силы слабого взаимодействия являются короткодействующими. Радиус их действия r

= 2x10

 м. Это в 600 раз меньше радиуса действия ядерных сил.

Слабое взаимодействие считается распадным взаимодействием. Характерным временем для слабого взаимодействия считается время в 10

 сек. По этому взаимодействию происходит ?-распад нейтрона.

При ?-распаде общая масса продуктов распада меньше массы (энергии покоя) исходной частицы. Избыток энергии покоя (энергия связи) освобождается в форме кинетической энергии продуктов распада. Спектр ?-распада непрерывен из-за испускания при этом распаде нейтральных частиц с нулевой массой нейтрино и антинейтрино.

Сформированное таким образом современное представление о слабом взаимодействии может быть уточнено и углублено с позиций смоделированной системы следующими дополнениями.

1. При встрече протона с электроном они взаимодействуют слабым образом

P+e

? n+?

При этом большая часть пространственной энергии электрона -E

и энергия материи E

переходит в энергию связи, образовавшегося при их объединении нейтрона, а из оставшейся (меньшей) части образуется нейтрон.

2. При ?-распаде нейтрона образуется протон, электрон и электронное антинейтрально

n ? P+e- ?

Общая масса продуктов распада меньше массы нейтрона. Это происходит потому, что в нейтроне, состоящем из протона и электрона, часть его массы (энергия покоя) представляет собой энергию их связи – пространственной энергии электрона E

и энергии материи E

. распадный процесс освобождает энергию связи. И она переходит в кинетическую энергию протона и электрона и на образование электронного антинейтрона.

3. Нейтрино и антинейтрино нейтральные частицы с нулевой массой. Они представляют собой волны-частицы, совокупность энергий материи и пространства, существующих независимо с определенным количеством силовых линий пространства. Их нейтральность связана с тем, сто они несут оба вида энергий – пространственную и материи почти с одинаковым модулем. Нулевая величина по массе обусловлена незначительным модулем несущей ими энергии материи.

4. Силы слабого взаимодействия проявляются в зоне энергетических связей отдельных частей, составляющих распадающиеся элементарные частицы атомного ядра. Перед распадом зоны действия энергетических связей отдельных частей испытывают избыток энергий материи и пространства, что приводит к нарушению энергетического равновесия и, в конечном итоге, к их распаду. Зона имеет определенное количество силовых линий пространства, в ней в момент распада элементарной частицы действуют силы слабого взаимодействия, ее величиной определяется радиус их действия.

2.5. Виды пространств максимального проявления фундаментальных взаимодействий и их интенсивность

Все выше перечисленные взаимодействия относятся к фундаментальным. Каждое взаимодействие имеет свой пространственный диапазон, где оно максимально проявляется:

– гравитационное взаимодействие обеспечивает существование и движение галактик, звезд и планетных систем. В межгалактических, межзвездных и планетарных пространствах оно максимально проявляется и определяет поведение небесных сил;

– электромагнитное взаимодействие обеспечивает устойчивость атомов, молекул, твердых тел и жидкостей, играет существенную роль в физических явлениях, в проявлении сил упругости, трения, поглощения и излучения фотонов. Пространственный диапазон проявления от 10

 м до ?;

– сильное взаимодействие обеспечивает существование и устойчивость ядер атомов. Это короткодействующие силы. Диапазон их максимального проявления – 10

 м;