//////

Miesięczne archiwum: Luty 2012

WYSTĘPUJĄCE ODDZIAŁYWANIE

Gdyby to oddzia­ływanie nie występowało, jądra rozleciałyby się i nie istniałby żaden pierwiastek chemiczny poza wodorem, którego jądrem jest pojedynczy proton. Oto dlaczego rzeczą ważną jest wyjaśnienie pochodzenia tego oddziaływania. Natu­ralnie, rozwiązujemy problem przez wprowa­dzenie nowego pola kwantowego. Jakiego ro­dzaju powinno być to pole? Nie może być po­dobne do pola fotonowego, ponieważ w polu fotonowym działają siły o dalekim zasięgu, a silne oddziaływanie powinno mieć zasięg krótki, dający efekty tylko na odległość rzędu 10~15 m. Podstawową przyczyną dalekiego za­sięgu oddziaływania elektromagnetycznego jest to, że foton nie ma żadnej masy bezwładnej.

ODLEGŁE OD SIEBIE ELEKTRONY

Przypuśćmy, że mamy dwa elektrony odleg­łe od siebie o kilometr. W jaki sposób dokonują one wymiany fotonów wirtualnych? Foton wy­słany przez jeden z elektronów pędzi z pręd­kością światła do drugiego i zostaje przez nie­go pochłonięty. Jak na świat kwantów, między tymi dwoma zdarzeniami upływa dość długi czas. Mamy tu przecież do czynienia z proce­sem wirtualnym. Energia fotonu powinna być dość mała, ponieważ iloczyn czasu i energii fo­tonu nie może się wiele różnić od In, stałej Plancka. Dla pola fotonowego nie ma tu pro­blemu, ponieważ energia fotonu może być do­wolnie mała. Nie ma żadnych ograniczeń, po­nieważ foton ma zerową energię masy spoczyn­kowej.

ODDZIAŁYWANIE NA SIEBIE

Tak więc dwa elektrony mogą być od­dalone od siebie na dowolną odległość i ciągle brać udział w tej kwantowej grze wymiany, ponieważ zawsze znajdą się fotony wirtualne o  wystarczająco małej energii. Kwant, którego masa spoczynkowa jest różna od zera, nie mo­że mieć energii mniejszej niż energia jego masy spoczynkowej, dlatego też nie może być wy­mieniany w procesie wirtualnym, jeśli czas między jego wysłaniem i pochłonięciem byłby zbyt długi. Cząstki dokonujące tej wymiany nie mogą być zbyt odległe od siebie.Teraz rozumiemy, że cząstki, które uczestni­czą w oddziaływaniu silnym, muszą mieć masę, ponieważ niejako automatycznie zmniejszy ona zasięg ich oddziaływania. Znając ten zasięg, możemy obliczyć masę — jest ona około 200 razy większa od masy elektronu.