Мир вокруг нас

Однако это поле — имеет и некоторую ущербность: сила действия (напряжённость) ядерного поля — падает с расстоянием во много раз быстрее, чем у полей 19-го века: Если напряжённость гравитационных, электрических и магнитных полей — снижается с расстоянием одинаково медленно (обратно пропорционально квадрату расстояния), то сильное (ядерное) поле — ослабевает по иному закону (быстрее), и уже на расстоянии, большем, примерно, ничтожных 10^–13 см, сила (напряжённость) сильного поля — оказывается меньшей, чем у электрического и магнитного полей, где они — становятся т. о. преобладающими, а ядерное поле перестаёт играть значимую роль.

Поэтому, например, ядра соседних атомов, сильными полями — не взаимодействуют (или по крайней мере, такое взаимодействие — пренебрежимо мало).

Чтобы ядра провзаимодействовали (т. е. вступили в ядерную реакцию), их нужно сблизить примерно до 10^–13 см, чему препятствуют значительные силы электрического отталкивания между ядрами. Поэтому ядерные реакции могут идти, в естественных условиях, лишь в недрах звёзд (и т. п. условиях) — т. е. при огромных давлениях и температурах (= при больших скоростях сталкивающихся ядер).

Итак, в общем, сильное (ядерное) поле — является по-настоящему сильным лишь при условии крайне малых расстояний между взаимодействующими элементарными частицами / ядрами, обладающими этими полями. Сильные поля значимо действуют лишь в масштабах внутренней структуры ядра (т. е. масштабах 10^–13 см). Эти масштабы — на много порядков меньше размера атома (атомное ядро, как правило, в десятки тысяч раз меньше атома).

Среди элементарных частиц, сильным видом полей — обладают, помимо протонов и нейтронов, все элементарные частицы, состоящие из кварков, т. е. т. н. составные, или сложные элементарные частицы (гипероны, резонансы и т. п.), которые рассмотрим несколько позже. (Поэтому возможны, например, т. н. гиперядра (= содержащие гипероны, вместо протонов или нейтронов, и быстро распадающиеся)).

Сильных полей — лишены т. н. фундаментальные, или простые элементарные частицы (т. е. не состоящие из кварков) — электроны, нейтрино и т. п. На эти частицы, сильные поля — не действуют (эти частицы не несут соответствующего заряда, т. е. сильных полей).

Ещё одно свойство сильного поля — в том, что оно, подобно гравитационному полю, никогда не бывает отталкивающим, т. е. сильный заряд — всегда только притягивающий. Антисильного поля — науке неизвестно (даже у частиц т. н. антивещества).

Сильное поле обладает также удивительным свойством насыщаемости (отдалённо напоминающей насыщаемость химических связей): например, один протон / нейтрон — может притянуть лишь ограниченное число соседних частиц в ядре.

Это, в принципе, всё основное, что известно в рамках теории поля, о сильном (ядерном) виде полей. (Более продвинутые представления о полях — имеются в рамках квантовой механики и теории относительности, которые рассмотрим чуть позже).

Слабые поля

Следующий вид полей, из числа открытых в 20-м веке, который сейчас рассмотрим — носит название слабого. Этим видом полей, и соответственно, слабым зарядом — обладают практически все виды элементарных частиц (в т. ч. электроны, протоны, нейтрино и т. п.).

Слабое поле — оправдывает своё название, т. к. по силе (= константе взаимодействия) — оно является почти самым слабым (лишь гравитационное поле слабее его).

Вдобавок к этому, слабое поле — имеет невероятное, сверхбыстрое убывание напряжённости (силы) с расстоянием, — ещё более быстрое, чем у сильных (ядерных) полей:

Действие слабого поля является заметным лишь на расстояниях в 1 000 раз меньших, чем расстояния, на которых эффективно действуют сильные (ядерные) поля. Поэтому слабое поле — стало известно лишь при изучении совершенно мизерных масштабов пространства (а именно, расстояний порядка 10^–16 см).

Слабое поле традиционно рассматривается как не связанное с притягивающими или отталкивающими зарядами, но приводящее лишь к превращениям частиц (например, распаду (свободного) нейтрона, и т. п.). Но с другой стороны, отталкивающее действие, обусловленное слабым полем — можно видеть, например, в известном явлении упругого столкновения нейтрино с частицами или ядрами, приводящем к обмену импульсами (т. н. упругое рассеяние нейтрино).

Далее: Подробнее и более глубоко, слабые поля, как и другие, как уже говорилось, рассматриваются в квантовой механике и теории относительности, о чём — чуть позже.

Глюонные поля