Типы физических взаимодействий, их природа

4 типа взаимодействий:

1-гравит. (частица переносчик- гравитон; 1/r², радиус взаимодействия- бесконечность), 2-ЭлектроМагнитное (электроны с ядрами, атомы в молекулах; частица переносчик- фотон; относительная сила -1), 3-слаб. (бета-распад; вектор. частица переносчик- бозоны, радиус взаимодействия- 10^-18), 4-сильн. (нуклоны в ядрах; частица переносчик- глюон, 10^-15).

1,2-дальнодействующие, 3,4-близкодействующие

Элементарные частицы: адроны (барионы и мезоны) - участвуют в 1-4; лептоны (электрон, мюон, тау-лептон + античастицы) - в 1-3; калибровочные бозоны (глюоны, вектор. бозоны, фотон)

1,2-дальнод., 3,4-близкод.

При больших значениях 2-4 неотличимы ("великое объединение").

Законы сохранения квантовых чисел => симметрия => принцип локальной калибровки инвариантности (инвариантность лагранжиана взаимодействия относительно преобразований симметрии) => станд. м. (сильное + электрослабое взаимодействия).

Эволюционные идеи в космологии и астрофизике.

До 20 в.: считали, что Вселенная стационарна. 2-е н.ТД.

ОТО => релятивистская космология (построение теории методом мат. гипотезы). гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформацией самого́ пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствием массы-энергии.

Фридман: нестационарные решения уравнений Эйнштейна => расширяющаяся либо пульсирующая Вселенная, возникшая из точки, имеет ограниченный размер и время жизни - все это резко меняется на карте мира.

Гамов: теория горячей Вселенной (большой взрыв). Реликтовое излучение – подтверждение. Моде́ль горя́чей Вселе́нной — космологическая модель, в которой эволюция Вселенной начинается с состояния плотной горячей плазмы, состоящей из элементарных частиц, и протекает при дальнейшем адиабатическом космологическом расширении. Недостатком такой модели являются крайне высокие требования к однородности и изотропности начального состояния, отклонение от которых приводит к ряду проблем.

Закон Хаббла => Вселенная расширяется.

Инфляционная космология: метагаллактика возникающая из "вакуумной пены", за 10^-35 с раздулась до невообразимых размеров. Учет квантовых эффектов. Инфляцио́нная моде́ль Вселе́нной — гипотеза о физическом состоянии и законе расширения Вселенной на ранней стадии Большого взрыва (при температуре выше 10²⁸ K), предполагающая период ускоренного по сравнению со стандартной моделью горячей Вселенной расширения.