Гравитационное взаимодействие
Слабое взаимодействие
Оно характерно для всех видов β - распада и для всех видов взаимодействия нейтрино с веществом. Интенсивность этого взаимодействия по порядку величины меньше, чем сильного, и характеризуется величиной 
, где q – «заряд» поля слабых взаимодействий (это гипотетическая величина). Для слабых взаимодействий она равна ≈10-14.
Слабое взаимодействие, как и сильное, является короткодействующим. Время взаимодействия равно 10-9 сек.
Оно характерно для всех без исключения элементарных частиц. Константа взаимодействия равна 10-39, а время взаимодействия 109 лет. Радиус действия гравитационных сил бесконечен. Чрезвычайная малость гравитационных сил позволяет игнорировать их в физике микрочастиц.
В соответствии с характером взаимодействий, элементарные частицы делятся на три класса: фотоны, лептоны и адроны.
Фотоны – эти частицы не обладают ни сильным, ни слабым взаимодействием.
Лептоны - или слабовзаимодействующие частицы (греческое «лептос» означает «легкий»). К ним относятся: электроны, позитроны, нейтрино, антинейтрино. Все лептоны обладают слабым взаимодействием. Лептоны, имеющие электрический заряд (электроны и позитроны), обладают также и электромагнитным взаимодействием.
Адроны – или сильновзаимодействующие частицы (греческое «адрос» означает «крупный, массивный»). Адроны подразделяются на две подгруппы: мезоны и барионы. Мезоны изучались нами ранее. Подгруппа барионов включает в себя нуклоны и те нестабильные частицы, масса которых больше массы нуклонов. Все барионы обладают сильным взаимодействием и, следовательно, активно взаимодействуют с атомными ядрами. Наряду с сильным взаимодействием, все адроны обладают также слабым и электромагнитным взаимодействием.
С вопросом о взаимодействии тесно связан вопрос о зарядах. Поясним это на примере электрического заряда. Наличие электрического заряда у частиц означает, что между ними имеет место электромагнитное взаимодействие.
Из закона сохранения зарядов следует, что заряженная частица не может возникнуть без того, чтобы не возникла частица с зарядом обратного знака (так, чтобы суммарный заряд всей системы не менялся). Примером такой реакции является превращение нейтрона в протон
.
При этом рождаются еще две частицы: электрон и нейтрино. Электрический заряд при этом превращении сохраняется. Точно так же сохраняется он при превращении фотона в пару электрон - позитрон.
Подобных реакций сейчас известно множество. Частицы таких пар обладают всегда тождественными массами покоя, спинами и, если они неустойчивы, - средним временем жизни. Но знаки всех зарядов - компонент пары – обратны. В таких парах одна частица является античастицей по отношению к другой.
При столкновении частицы и античастицы они могут взаимно уничтожиться или «аннигилировать». Для рождения пары электрон-позитрон необходимо израсходовать энергию. При аннигиляции такой пары эта энергия отдается либо излучением, либо – распределяется среди других частиц.