نگاه اجمالی
هیچ ذرهای در جهان کاملا از تاثیر سایر ذرات جدا نیست. آنها بر روی یکدیگر نیروهایی اعمال میکنند، یعنی از طریق میدانهایشان با یکدیگر برهمکنش میکنند. هر میدان توسط منبعی در داخل خود ذره بوجود میآید. اگر منبع ، شتابدار باشد، میدان بطور مستقل از منبع ، به شکل
کوانتای میدان منتشر میشود. کلیه کوانتاهای میدان
بوزون (یعنی
فوتون ،
مزون ، بوزون سنگین) هستند. چهار نوع شناخته شده میدان و کوانتا وجود دارد. این چهار نوع نیرو (یعنی چهار نوع برهمکنش ذرات بنیادی) برای ساختمان و
تکامل جهان از اهمیت اساسی برخوردارند.
انواع برهمکنشهای ذرات بنیادی
در بررسی تمام ذرات که به هر یک از آنها ، یک یا چند میدان مربوط است، بطور تقریبی میتوان گفت که هر قدر برهمکنش ضعیفتر باشد، ذرات بیشتری در آن شرکت میکنند.
باریونها و مزونها ، تحت
برهمکنش قوی قرار میگیرند. تمام
ذرات باردار و برخی
ذرات خنثی (به استثنای
نوترینو و
گراویتون) از برهمکنش ضعیف تبعیت میکنند.
تمام ذرات بجز گراویتون ، تحت تاثیر برهمکنشهای ضعیف قرار دارند و همه ذرات بدون استثنا (که شامل ذرات با جرم صفر نیز هستند) در
برهمکنش گرانشی شرکت میکنند. این مطلب بدان معنی است که هر ذره که تحت تاثیر یک برهمکنش قرار میگیرد، خود به خود تمام برهمکنشهای ضعیفتر را نیز متحمل میشود.
قوانین بقا و برهمکنشهای هستهای
چهار برهمکنش اساسی به بقای کمیات مشخصه
ذرات بنیادی مربوط است. تمام قوانین ، در برهمکنشهای قوی رعایت میشوند. بنابراین ، برهمکنشهای قوی برای تمام قوانین مجاز محسوب میشوند و از این رو بسیار سریع صورت میگیرند. از طرف دیگر
شگفتی ،
زوجیت و
ایزواسپین ، در برهمکنشهای ضعیف بقا ندارند، لذا برهمکنشهای ضعیف از سه قانون بقا تبعیت نمیکنند و تقریبا ممنوع هستند. کندی برهمکنشهای ضعیف نیز ناشی از این عدم تبعیت آنها از قوانین بقاست. نقش برهمکنش گرانشی در فرآیندهای بنیادی ناشناخته است.
طبقهبندی برهمکنشهای ذرات
طبقهبندی ذرات بنیادی که از سال 1948 به بعد مورد استفاده قرار گرفته است، هم برای فهم ساختمان و تکامل جهان و هم برای درک سرشت و نهاد خود ذرات بسیار مهم است. در هر طرح ساختمانی یا فرآیندهای تکاملی ، یک یا چند برهمکنش درگیر میشوند که عبارتند از:
مباحث مرتبط با عنوان
