四、粒子的相互作用

    粒子间的相互作用是来自于场之间的相互作用,场之间的相互作用是粒子转化的原因。

    现在已经发现的粒子之间的相互作用有四种,即引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用。粒子之间的相互作用总是通过交换媒介粒子来实现的。电磁相互作用的媒介粒子是光子 g;引力相互作用的媒介粒子是引力子(这种粒子目前尚未找到);弱相互作用的媒介粒子是带正电的W+粒子、带负电的W-粒子和不带电的Z0粒子;强相互作用的媒介粒子则是介子和胶子。

    粒子的相互作用是随它们之间的距离而变化的,这种性质可用粒子的相互作用力程来表示,力程就是粒子之间的有效作用范围。相互作用力程的大小正比于媒介粒子质量的倒数。

    引力相互作用和电磁相互作用的媒介粒子的静止质量都为零,所以这两种相互作用的力程都是无限大,故称长程力。

    W± 粒子的质量是质子质量的85.5倍,Z0 粒子的质量是质子质量的97.2倍,这就决定了弱相互作用是力程很短的短程力,其作用力程约为2.4´10-3 fm。

    最轻的介子是 p介子,其质量是质子质量的0.149倍,其力程约为1.4 fm,所以强相互作用也是短程力。

       
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