Сильное взаимодействие, его роль в природе

Сильное взаимодействие было введено для объяснения устойчивости ядер. Ядра состоят из протонов и нейтронов. Нейтроны имеют электрический заряд, равный нулю. Протоны имеют электрический заряд, равный +1. Одноименные электрические заряды отталкиваются. Так как гравитационным взаимодействием в силу его малости в микромире пренебрегают, то получается, что ядра должны быть неустойчивыми. Эксперименты показывают, что ядерные системы очень устойчивые. Значит, в природе должно быть какое-то взаимодействие, которое бы отвечало за устойчивость ядер. Оно было названо сильным.

Сильное взаимодействие – короткодействующее. Его радиус действия порядка 10-13 см.Частицы, участвующие в сильном взаимодействии, называются адронами. В обычном стабильном веществе при не слишком высокой температуре сильное взаимодействие не вызывает никаких процессов. Его роль сводится к созданию прочной связи между нуклонами (протонами и нейтронами) в ядрах. Энергия связи в среднем составляет около 8 Мэв на нуклон. Однако при столкновениях ядер или нуклонов, обладающих достаточно высокой энергией (порядка сотни Мэв), сильное взаимодействие приводит к многочисленным ядерным реакциям: расщеплению ядер, превращению одних ядер в другие и т.п.

Начиная с энергий сталкивающихся нуклонов порядка нескольких сотен Мэв, сильное взаимодействие приводит к рождению П-мезонов. При еще больших энергиях рождаются К-мезоны и гипероны, и множество мезонных и барионных резонансов (резонансы - это короткоживущие возбужденные состояния адронов).