四个基本的相互作用
- 存在四种基本的相互作用,或基本力。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范围是无限的
- 弱力的范围可达10-18年米
- 强力范围为~ 10-15年米
基本相互作用的强弱顺序
- 引力作用只影响粒子质量
- 电磁相互作用只影响粒子负责
- 弱相互作用影响所有粒子
- 强相互作用只是影响强子
交换粒子
- 当两个粒子相互作用时,在远处不可能有瞬时作用
- 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,就会产生一个虚粒子
- 虚粒子只存在很短的时间,并在每个粒子之间传递基本力
- 力可以是有吸引力的或令人厌恶的.交换粒子的一个类比是:
- 两个人踩着滑板,一个球在他们之间传递。因此,它们开始远离彼此。球代表交换粒子的产生排斥
- 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。回旋镖代表交换粒子的产生吸引力
两个滑板者都可以通过在他们之间扔一个球或回旋镖来产生排斥或吸引。球和回旋镖代表交换粒子。
- 每一个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
- 理论上引力的交换粒子是引力子,然而,这还没有被发现
考试技巧
在考试中,你们需要记住哪种交换粒子介导哪种基本相互作用。这在绘制费曼图时尤其重要,因为正确的交换粒子将被期望在图上。