Základní interakce
From Wikipedia, the free encyclopedia
Základní interakce nebo základní síly jsou v částicové a kvantové fyzice obvykle čtyři základní síly, pomocí kterých lze vysvětlit všechny fyzikální jevy na Zemi i ve vesmíru. Pojem interakce označuje vzájemné působení částic hmoty, které lze matematicky popsat pomocí polí. Běžně pozorovatelný účinek mají díky svému dosahu gravitační a elektromagnetická interakce, silná a slabá interakce se uplatňují v jádrech atomů. Pátá interakce je jen nepotvrzenou hypotézou.[1][2][3][4]
Název interakce | Relativní velikost | Úměrnost | Dosah |
---|---|---|---|
Silná | 1038 | 1/r7[zdroj?] | 10−15 m |
Elektromagnetická | 1036 | 1/r2 | |
Slabá | 1025 | 1/r5 – 1/r7[zdroj?] | 10−18 m |
Gravitace | 100 | 1/r2 |
Gravitace je v mikroskopickém měřítku na úrovni částic zdaleka nejslabší interakcí, pro kterou neexistuje uznávaná a experimentálně prokázaná teorie kvantové gravitace. V makroskopickém měřítku velkých vesmírných celků je experimentálně prověřená obecná teorie relativity, která však gravitaci nedefinuje jako interakci, ale jako zakřivení časoprostoru.
Elektromagnetická, silná a slabá interakce jsou teoreticky popsány v tzv. standardním modelu pomocí kvantové teorie pole. Podle ní jsou interakce zprostředkované bosony základních interakcí neboli intermediálními částicemi, kterými jsou foton (elektromagnetická), gluon (silná) a bosony W a Z (slabá).
Snahy po sjednocení interakcí vedlo k vytvoření Nobelovou cenou roku 1979 odměněné teorie elektroslabé interakce, slučující elektromagnetickou a slabou interakci. Uznávaná je i teorie sjednocující všechny tři kvantové interakce (tedy včetně silné) do jedné tzv. teorie velkého sjednocení. Naopak se nedaří sjednotit všechny čtyři interakce do tzv. teorie všeho, protože chybí kvantová teorie gravitace, která by popisovala gravitační interakci zprostředkovanou hypotetickou intermediální částicí gravitonem.[5]