二、 基本相互作用

         粒子通过相互作用聚集在一起,从而形成各种物质乃至整个自然界。在形形色色、瞬息万变的物质世界中归结出四类基本相互作用,这是物理学的重大成就之一。这四类基本相互作用是引力相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用,表19-4中对它们的主要性质作了简单比较。         夸克模型的成功,使人们对强相互作用有了更深刻的认识:

         (1) 由胶子传递的夸克之间的作用,实际上是色荷之间的相互作用,称为色相互作用,色相互作用才是基本的强相互作用;

         (2) 色中性的核子之间的核力作用只不过是基本强相互作用的一种剩余效应,正像把电中性的原子结合成分子的相互作用只是电子与原子核之间的电磁相互作用的剩余效应一样;

         (3) 一切强子之间通过介子传递的强相互作用都是色相互作用的剩余效应。

表19-4  基本相互作用的比较

 力的种类

 引力相互作用

     弱相互作用

电磁相互作用

  强相互作用

  媒介子

    引力子

中间玻色子(W+, W- , Z0 )

   g 光子

     胶子

   力源

     质量

        弱荷

    电荷

     色荷

 相对强度

     10-39

        10-9

     10-2

      1

   力程

      ¥

     2.46´10-18 m

      ¥

 1.413´10-15 m

参与作用的         粒子

  

  

强子, 夸克,     带电轻子

   

         1967年温伯格(S.Weinberg)和萨拉姆(A.Salam)先后提出了电磁相互作用与弱相互作用统一的规范理论,认为电磁相互作用和弱相互作用是同一种基本相互作用,即电弱相互作用的两种表现形式。这个理论得到一系列实验的证实。

         电弱统一理论的成功激励人们继续研究和探索“大统一理论”,力图把电弱相互作用与强相互作用统一起来,并最终把引力相互作用也统一在其中。这是人们期待已久的事。

       
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