Четыре вида взаимодействия элементарных частиц

Взаимодействие в физике это воздействие частиц друг на друга, приводящее к изменению их состояния. Взаимодействие осуществляется посредством тех или иных полей. Согласно квантовой теории поля (КТП) любое поле представляет собой совокупность частиц – квантов этого поля. В природе существует только четыре вида взаимодействия или четыре квантовых поля - сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. Интенсивность каждого взаимодействия определяется своей константой связи альфа равной квадрату заряда, деленному на четыре пи ().

Электромагнитное взаимодействие – взаимодействие электрических зарядов с электромагнитным полем. Сила электромагнитного взаимодействия между покоящимися элементарными частицами дальнодействующая и изменяется с расстоянием как 1/r² (закон Кулона). Интенсивность электромагнитных процессов в микромире определяется безразмерным параметром е²/hc = 1/137.Характерные времена радиационных распадов элементарных частиц и возбужденных состояний ядер по каналу электромагнитного взаимодействия составляют ~ 10^-12 10^-20 сек. При электромагнитном взаимодействии сохраняются квантовые числа: пространственная четность, зарядовая четность. странность, очарование, красота. Электромагнитное взаимодействие инвариантно относительно обращения времени (т.е. замены t на -t). При электромагнитном взаимодействии адронов нарушаются законы сохранения изотопического спина и G -четности. Изотопический спин адронов может менятся при испускании или поглощении фотона на ±1 или 0). Равенство нулю массы покоя фотона связано с его дальнодействующим характером электромагнитного взаимодействия. Отрицательная зарядовая четность фотона отвечает возможности радиационного распада истинно нейтральных частиц, обладающих положительной зарядовой четностью на четное число фотонов, например: . Интенсивности процессов электромагнитного взаимодействия мала, по сравнению с интенсивностью процессов сильного взаимодействия. Например, сечение рассеяния фотонов с энергией 320 Мэв на протоне составляет =2 10^-6 барна и меньше в 10⁵ раз сечения рассеяния пи-мезона на протоне.