Реферат: Фундаментальные физические взаимодействия - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Фундаментальные физические взаимодействия

Банк рефератов / Биология

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 19 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Тольяттинский Государственный Университет Доклад по концепции современного естествознания на тему : « Фундаментальные физические в заимодейс т вия » студентки II курса факультета иностранных языков Ошкиной О.В. 2004 г Во второй половине ХХ в. физики, занятые изуче н ием фундаментальной структу ры материи, получил и удивительные р езультаты. Было открыто м н ожество н овых субатомных частиц. Их обычно на зывают элементарными частицами, но далеко не все из них действительно эл ементарны. Многие из них в свою очере дь состоят из еще более элементарны х частиц. Новые частицы обычно открывают в реакциях рассеяния уже известных час тиц . Для этого сталкивают частицы с к ак можно большими энергиями, а затем исследуют продукты их взаимодейств ия и фрагменты, на которые распались обра зов авшиеся частицы. В наше вре мя ускорители, создающие интенсивные пучки частиц с высокими энергиями. Мир су6атомных частиц поистине многообразен. Среди них и «кир пичики », из которых построено вещество: составляющие атомные ядра протоны и не йтроны, а также электроны, обращающиеся вокруг ядер. Но есть и такие части цы, которые в окружающем нас веществ е практически не встречаются - резонансы. Время их жиз н и - мельчайшие доли секунды. По истечении этого чрезвыч айно короткого вре мени они распада ются на обычные частицы. Таких нестабильных короткоживущих частиц поразительно много: их известно уже с выше трех сотен. В 50-70-е гг. ф изики б ыл и совершенно сбиты с толку многочисленностью , разно образием и необычностью вновь отк рытых субатомных частиц. Если в конце 40-х гг . было известно 15 элементарных частиц, то в конце 70-х гг. уже около ч етырехсот. Совершенно непонятно, для чего столько частиц : я вляются ли элементарные частицы хаотическими и случа й ными осколками материи или, возможно, за взаимоде й ствиями этих частиц скрыв ает ся некоторый порядок, указывающ ий на существование фундаме н таль н о й структуры субъядерного мира . Ра звитие физики в последующие десяти ле тия показало, что в существовании такой структуры нет никаких сомне ний . Мир у су6атомных частиц при сущи объективные закономерности и глубокий структурны й порядок. В основе этого порядка - фундамента льные физические взаимодействия . В свой повседневной жизни человек с талкивается с множеством сил, действующих на тела: сила ветра или потока воды; давление воздуха; мощный выброс взрывающихся химических веществ; м ускульная сила человека; вес предме тов; давление квантов света; притяжение и отталкивание электрических за рядов; сейсмические волны, вызы вающие подчас катастрофические разруше ния; вулканические извер жения, приводившие к гибели цивилизаций и т .д. Одни силы дейст вуют непосредственно при контакте с телом, другие, наприме р , гравитация, действуют на расстоянии, че рез пространство. Но, как выяснилось , в результате развития естествознания, несмотря на столь большо е разнообразие, все действ у ющ и e в природе силы мож н о свести к чет ыpем фундаменталъным вза им одействuям. И менно эти взаимодейст вия в конечном счете отвечают за все изменения в м ире, именно они являются источником всех материальных преобразований тел, про цессов. Каждое из четырех фун даментальных взаимодействий имеет сходство с тремя остальными и в то же время свои отличия. Изучение свойств фундаментальных взаимодейст в ий составляет главную зада чу совр еменной физики. Гравитация . Гравитация первым из четырех фундаментальных взаимо дейст вий стала предметом научного исследования. Созданная в Х VII в. ньютоновская теория гравитации ( закон всемирного тяготения) по зволила впервые осознать истинную рол ь гравитации как силы при роды . Гравитация обладает рядом особенностей, отличающих ее от дру гих фундам ентальных взаимодействий. Наиболее удивительной осо бенностью гравит ации является ее малая и н те н c и в н ост ь . Гр авитаци онное взаимоде й ствие в 10 39 раз меньше силы взаимо действия элект рических зарядов . Как может т акое слабое взаимодействие оказать ся господствующей силой во Вселенн ой? Все дело во второй удивительной черте гравитации - ее у н ивер сал ь н ост и . Ничто во Вселенной не может избежать гравитации. Каждая частица испытывает на себе действие г равитации и сама является источник ом гравитации, вызывает гравитационное притяжение. Гравитация возраст ает по мере образования все больших скоплений вещества. И хотя притяжени е одного атома пренебрежимо мало, но результирующая сила притяжения со с тороны всех атомов может быть значительной. Это проявляется и в повседне вной жизни: мы ощущаем гравитацию потому, что все атомы Земли сообща прит яги вают нас. Зато в микромире роль гравитации ничтожна. Никакие квантовые эффекты в гравитации пока не дост упны наблюдению. Если бы размеры атома водорода определялись гравитацией, а не взаимодей ствием между электрическими зарядами, то радиус низшей (самой близкой к ядру) орбиты электрона превосходил бы радиус доступной наблюдению част и Вселен ной. Кроме того, гравитация - да л ь но де й ст вующая сила природы. Это означает, что, хотя интенсивность гравитационно го взаимодействия убывает с расс т о янием, оно распространяется в пространстве и может сказываться на весьма удаленных от источника телах. В астрономическом масштабе гравитационное взаимодействие, как прави ло, играет главную роль. Благодаря дальнодействию гравитация не позволяет Вселенной развалиться на части: о на удерживает планеты на орбитах, зв езды в галактиках, галактики в скоплениях, скопления в Метагалактике. Сила грави т ации, действующая между частицами, всегда пред ставляет собой сил у притяжени я: она стреми тся сблизить час ти цы. Гравитационное отталкивание еще никогда не наблюдало с ь . Электромагнетизм . По величине электрические силы намного превосходят гравитаци онные, поэто му в отличие от сла бого гравитационного взаимодейст вия электрические силы, действующие между телами обыч ных разме ров, можно легко наблюдать. Электромагнетизм изв естен людям с незапамятных времен (полярные сияния, вспышки молнии и др.). В течение долго г о времени электрич еские и магнитные процессы изучались независимо друг от друга. Р ешающий шаг в познании электромагнетизма с делал в середине XIX в. Дж.К Максвелл, объединивший электричество и магнети зм в единой теории электромагнетизма - первой единой теории поля. Существование электрона (единицы электрического заряда) было твердо ус тановлено в 90- е гг. XIX в. Но не все матери альные частицы являются носителями электрического заряда. Электричес ки нейтральны, например, фотон и нейтрино. В этом электричество и отличается от гравитации. Все матеp иал ь ные частицы создают грав и та ц и онн ое поле, тогда как с электро маг нитным полем связа ны т оль ко заря же нн ые ч аст ицы . Долгое вре мя загадкой была и природ а маг не тизма. Как и элек т рические заряды, одноименные магнитные пол юсы отталкиваются, а разноименные - п ритягиваются. В отличие от электрических заря дов магнитные полюсы встр ечаются не по отдельности, а только п арами - северный полюс и южный. Хорошо известно, что в обыч ном магнитном с тержне один конец действует как северный полюс, а другой - как южный. Еще с древнейших времен известны попытки получить посредством разделения ма гнита лишь один изолирован ный магнитный полюс - монополь. Но все они зака нчивались неуда чей: на месте разреза возникали два новых магнита, кажды й из кото рых имел и северный, и южный полюсы. Может быть, существование изолированных магнитных полюсов в п рироде исключено? Опреде ленного ответа на этот вопрос пока не существу ет. Некоторые совре менные теории допускают возможность существования монополя. Электрическая и магнитная силы (как и гравитация) являются дальнодейств ующими, их действие ощутимо на больших расстояни ях от источника. Электр омагнитное взаимодействие проявляется на всех уровнях материи - в мегамире, макромире и микромире. Как и гравитация, оно подчиняется закону обратных квадратов. Электромагнитное поле Земли простирается далеко в космичес кое простр анство; мощное поле Солнца заполняет всю Солнечную систему; существуют и галактические электромагнитные поля. Электромагнитное взаимодействие определяет также структуру ато мов и отвечает за подавляющее большинство физических и химичес ких явле ний и процессов (за исключением ядерных). К нему сводятся все обычные силы: силы упругости, трения, пове рхностного натяже ния, им определяются агрегатные состояния вещества, о птические явления и др. Слабое взаимодействие . К выявлению существования слабого взаимодействия физика про двигалась медленно. Слабое взаимоде йствие ответственно за распа ды час тиц; и поэтому с его проявлением стол к н улись с открытием радиоактивности и иссл едо ванием бета-распада . У бета-распада обнаружилась в высшей степени странная особен ность. Исс ледования приводили к выводу, что в этом распаде как будто нарушается один из фундаментальных законов физ ики – закон сохранения энергии. Казалось, что часть энергии куда-то исче зала. Чтобы «спасти» закон сохранения энергии, В. Паули предположил, что п ри бета-распаде вместе с электроном вылетает, унося с собой недостающую энергию, еще одна частица. Она - нейтральная и обла дает необычайно высоко й проникающей способностью, вследствие чег о ее не удава лось наблюдать. Э. Ферми назвал частицу-невид имку «не й трино». Но предсказание нейтрино - это только начало проблемы, ее постановка. Нуж но было объяснить природу нейтрино, но здесь ос тавалось много загадочн ого. Дело в том, что электроны и нейтрино испускались нестабильными ядрами. Но было неопровержимо дока зано, что внутри ядер нет таких части ц . Об их возник новен ии б ыло высказано пред положение, ч то электроны и нейтрино не существуют в ядре в «готовом виде», а каким-то образом образуются из эн ергии радиоактивного ядра. Дальнейшие исследования показали, что вхо дя щие в состав ядра нейтроны, предоставленные самим себе, через несколько минут распадаются на протон, элект рон и нейтрино, т .е. вместо одной част ицы появляется три новые. Анализ приводил к выводу, что известные силы не могут вызвать такой распад. Он, видимо, порождался какой-то иной, неизвест ной силой. Исследования показали, что этой силе соответствует некоторое слабое взаимодействие. Слабое взаимодействие по величине значительно меньш е всех взаимодействий, кроме гравитационного, и в системах, где оно прису тствует, его эффекты оказываются в тени электромагнитного и сильного вз аимодействий. Кроме того, слабое взаимодействие распространяется на оч ень незначительных расстояниях. Радиус слабо го взаимодействия очень м ал . Слабое взаимодействие прекращае тся на расстоянии, большем 10 -16 см от источника, и потому оно не может влиять на макроскопические объекты, а огр аничивается микроми ром, субатомными частицами. Когда началось лавиноо бразное открытие множества нестабильных субъядерных частиц, то обнару жилось, что большинство из них участвуют в слабом взаимодействии. Сильное взаимодействие . Последнее в ряду фунда ментальных взаимодействий - сильное взаи модействие, которое явл яется источником огромной энергии. Наи бо лее характерный пример энергии, высвобождаемой сильным взаимодействие м, - Солнце. В недрах Солнца и звезд непрерывно про текают термоядерные реа кции, вызываемые сильным взаимодействием. Но и человек научился в ысвобождать сильное взаимодействие: создана водородная бомба, сконструи рованы и совершенствуются технологии управляемой термоядерной реакци и. К представлению о существовании сильного взаимодействия фи зика шла в х оде изучения структуры атомного ядра. Какая-то сила должна удерживать положительно заряженные протоны в я дре, не позволяя им разлетаться под д ействием электростатического оттал кивания. Гравитация слишком слаба и не может это обеспечить; оче видно, необходимо какое-то взаимодействие, причем, более сильное, чем электромагнитное. Впоследствии оно было обнар ужено. Выясни лось, что хотя по своей величине сильное взаимодействие су щественно превосходит все остальные фун даментальные взаимодействия, но за пределами ядра оно не ощущается. Как и в случае слабого взаим о действия, радиус действия новой силы оказался очень малым: силь ное вза имодействие проявляется на расстоянии, определяемом раз мерами ядра, т .е. примерно 10 -13 см. Кроме того, выяснилось, что сильное взаимодействие испытывают не все частицы. Так, его и спы тывают протоны и нейтроны, но электроны, нейтрино и фотоны неподвлас тны ему. В сильном взаимодействии участвуют обычно толь ко тяжелые част ицы. Оно ответственно за образование ядер и многие взаимодействия элементарных частиц. Теоретическое объяснение природы сильного взаимодействия развивалос ь трудно. Прорыв наметился только в начале 60 -х гг ., когда была предложена кварковая модель. В этой теории нейтроны и про тоны рассматриваются не к ак элементарные частицы, а как состав ные системы, построенные из кварков . Таким образом, в фундаментальных физических взаимодействи ях четко про слеживается различие сил дальнодействующих и близко действующих. С одн ой стороны, вза и модействия неограни ченного радиуса действия (гравитаци я, электромагнетизм), а с другой - малого радиуса (сильное и слабое). Мир физи ческих процессов разверты вается в границах этих двух полярностей и явл яется воплощением единства предель но малого и предельно большого – бл изкодействия в микромире и дальноде йствия во всей Вселенной. Литература. 1. Найдыш В.М. «Концепции современного естествознания», М . , 1999г.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
В России для борьбы с коррупцией необходимо использовать опыт Древнего Китая и Османской Империи, там высшее чиновники были евнухами, воровать не для кого, и жен нет - "эффективных менеджеров".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по биологии "Фундаментальные физические взаимодействия", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru