四种基本相互作用
- 存在着四种基本的相互作用,或者说是基本的力。这些都是:
- 重力
- 电磁
- 强核(或强相互作用)
- 弱核
- 引力是这些力中最弱的,而强相互作用是最强的(因此得名)。
- 它们也有不同的范围:
- 电磁和引力的相互作用具有无限的范围
- 弱力的范围可达10-18年米
- 强力的范围为~ 10-15年米
基本的相互作用按强度排序
- 引力相互作用只影响与质量
- 电磁相互作用只影响带有的粒子负责
- 弱相互作用影响所有粒子
- 强相互作用只影响强子
交换粒子
- 当两个粒子相互作用时,在一定距离上不可能有瞬间的作用
- 这意味着一个粒子需要“知道”另一个粒子在那里
- 这就是背后的想法交换(或虚拟)粒子
- 当两个粒子相互施加一个力时,就产生了一个虚粒子
- 虚粒子只存在很短的时间,并且在每个粒子之间携带基本力
- 力可以是有吸引力的或令人厌恶的。交换粒子的类比是:
- 两个人在滑板上,球在他们之间传递。因此,它们开始远离彼此。球代表一个交换粒子创建排斥
- 然而,如果一个人向另一个人扔回飞镖,他们就会开始靠得更近。回旋镖代表了一个交换粒子的创建吸引力
两个滑板手都可以通过在他们之间扔球或回旋镖来产生排斥或吸引。球和回飞镖代表交换粒子。
- 每一种基本相互作用都是由它自己的交换粒子传递的
- 这些也被称为计玻色子
交换粒子表
- 由于引力很弱,它只对大质量有明显的影响,因此,引力在粒子相互作用中不起作用
- 引力的理论交换粒子是引力子,然而,这还没有被发现
考试技巧
在考试中,你们需要记住哪个交换粒子调解了哪个基本的相互作用。在绘制费曼图时,这一点尤为重要,因为正确的交换粒子会出现在费曼图上。