Юный техник 1971-02, страница 44

КЛУБ „XYZ

Клуб ведут преподаватели, аспиранты и старшекурсники МФТИ

X — знания, Y — труд, Z — смекалка

Первый искусственный спутник Земли был запущен 4 октября 1957 года. Спросим у физика, могло ли это событие произойти, скажем, на две тысячи лет раньше или на столько же лет позже? Он скажет примерно следующее. Если рассматривать событие только с точки зрения физики, то ответить на вопрос следует утвердительно. (Допускается мысль о том, что наука и техника были тогда на современном уровне.) Заменим теперь в нашем вопросе две тысячи лет иа два миллиарда лет и опять обратимся к физику. Ученый ответит, что ситуация существенно изменилась и ответить на наш вопрос не так-то просто. Почему же не просто?

По современным физическим воззрениям существуют четыре типа фундаментальных сил. Они могут объяснить все известные явления природы, в том числе и космологические (космология занимается строением и развитием вселенной в целом).

Наиболее «могущественными» силами природы являются ядерные силы, радиус их действия около 10 —¹³ см.

Следующие по порядку величины — электромагнитные силы. По своей «мощи» они составляют примерно 10 —² от величины ядерных сил. Электромагнитные силы действуют на все частицы, обладающие зарядом. Фотоны, которые не имеют заряда, все равно попадают под их влияние — они являются носителями электромагнитного поля. Электромагнитные силы связывают электроны с ядрами, образуя атомы, связывают атомы, образуя молекулы. Они ответственны за все явления, рассматриваемые в химии и биологии.

Силы слабого взаимодействия составляют Ю-¹⁴ от величины ядерных сил. Эти силы короткодействующие, управляют распадом многих элементарных частиц. Они отвечают также за распад некоторых радиоактивных ядер.

42

СТАРSET AM

ЭЛЕКТРОН?

А. ГЛАДУН, кандидат физико-математических наук

Сила гравитационного притяжения не превышает 10—³⁹ от величины ядерных сил. Она действует в космосе, так как радиус ее действия большой. В масштабах атомных ядер обнаружить ее влияние практически невозможно.

Четыре типа фундаментальных сил, о которых мы рассказали, ответственны за все явления природы. По мнению физиков, это незыблемый фундамент, на котором построено совершенное здание природы. И конечно, так же незыблемы величины для измерения фундаментальных сил. Недаром они называются универсальными постоянными.

К ним относится, например, скорость света в вакууме с = 3-10¹⁰ см/сек,

постоянная Планка h—1.10 " эрг.сек. и радиус действия ядерных сил, равный Х = 3-10~^13см- Заметим, что X численно

е²

равна --

тс²

где е — заряд электрона, ш — его масса. В качестве элементарной единицы времени принят темпон:

= 10^-23 сек.

с

Временные масштабы физических процессов, происходящих в природе, чрезвычайно разнообразны. Так, например, характерные времена ядерных процессов составляют величины порядка 10 —²³ сек. Световые колебания происходят с периодом около 10 —¹⁵ сек., период обращения планет — около 10⁸ сек., вековые возмущения планет происходят за время, составляющее 10¹⁰ сек. История человечества .насчитывает около 4000 лет (1 год = = 3-10⁷ сек.), возраст Земли 4,5'10⁹ лет, Солнце зажглось, по-видимому, 5 • 10⁹ лет назад, возраст вселенной около 15 -10⁹ лет.