Слабые взаимодействия — отвечают за взаимопревращения многих элементарных
частиц. Слабые взаимодействия проявляются лишь в переделах «объема» элементарных
частиц. Интенсивностью этих взаимодействий обуславливается время существования
некоторых части до распада, т.е. время жизни таких частиц. Чем «сильнее» слабое
взаимодействие, тем меньше время жизни. Слабое взаимодействие в 
раз меньше электромагнитного взаимодействия.
Таблица 3.1. Некоторые характеристики взаимодействий
|
Взаимодействие |
Квант поля |
Масса кванта, ГэВ |
Радиус взаимодействия |
Источник |
|
Сильное |
Глюон |
0 |
|
Цветовой заряд |
|
Слабое |
Промежуточные бозоны |
82,93 |
|
Слабый заряд |
|
Электромагнитное |
Фотон |
0 |
|
Электрический заряд |
|
Гравитационное |
Гравитон |
0 |
|
Масса |
В квантовой теории взаимодействие представляется как процесс обмена виртуальным
квантом, характерным для данного взаимодействия. Виртуальный квант имеет те
же квантовые числа, что и соответствующая реальная частица, но для него не
выполняется обычная связь между энергией 
, импульсом 
и массой 
(
, где 
- скорость света в вакууме). Возможность такого нарушения
вытекает из квантового соотношения неопределенностей и может происходить лишь
на малом промежутке времени (что препятствует экспериментальной регистрации
виртуальных квантов).
§ 3.2. Упругие силы
В классической механике имеют дело с гравитационными и электромагнитными силами, упругими силами и силами трения. Упругие силы и силы трения по своей природе являются электромагнитными. Кратко рассмотрим упругие силы.
Под действием внешних сил возникают деформации (изменения размеров и формы тел). Если после прекращения действия внешних сил восстанавливаются прежние форма и размеры тела, то деформация называется упругой. Деформация становится пластической (после устранения внешних сил первоначальные форма и размеры тела полностью не восстанавливаются) если внешняя сила превышает некоторый предел — предел упругости. В деформированном теле возникают упругие силы, уравновешивающие внешние силы, вызывающие деформацию.
Закон Гука: при упругой деформации удлинение тела (например, стержня) пропорционально внешней силе:
, (3.3)
где 
- жесткость пружины. Упругие силы характеризуются напряжением
, которое определяют как модуль силы, приходящейся на единицу
площади:
, (3.4)
где 
- площадь поперечного сечения стержня; 
- упругая сила, перпендикулярная площадке,
на которую она действует. Для растяжения характерно: 
,
а для сжатия: 
. Так как 
, то величину называют нормальным напряжением. Опыт дает:
, (3.5)
где 
- приращение длины стержня или абсолютная деформация;
коэффициент зависит от свойств материала и от длины стерня (например,
если разрезать поперек стержень на две равных части, то коэффициент
увеличится в 2 раза). Полагают, что
, (3.6)
где - модуль Юнга, характеризующий упругие свойства материала.
Относительное приращение длины стержня равно:
, (3.7)
где 
- длина недеформированного стержня. Для стержня закон
Гука можно записать следующим образом:
. (3.8)
