Что означает квантовый. Что такое квант? Квантовая и классическая физика

Что такое Квант? Значение слова «Квант» в популярных словарях и энциклопедиях, примеры употребления термина в повседневной жизни.

Квант Действия –

то же, что Планка постоянная.

Квант М. – Толковый словарь Ефремовой

1. Наименьшее возможное количество энергии, которое может быть поглощено или отдано молекулярной, атомной или ядерной системой в отдельном акте изменения ее состояния.

Квант Предметного Действия – Психологический словарь

(англ. quantum of object action) - часть действия, имеющая структуру целостного действия, но отличающаяся своей динамикой. Напр., динамический паттерн медленного равномерного движения, которое выглядит как плавное и непрерывное и таким же представляется исполняющему его субъекту, состоит из ряда волн увеличения и падения скорости, следующих друг за другом от нач. до окончания всего двигательного акта. Последний представляет собой результат усреднения ряда таких волн (квантов), а его динамика также имеет форму волны, но с др. (меньшими) значениями скоростей разгона, стабилизации и торможения. Квантовая природа характерна не только для скоростных параметров движения, но и для его чувствительности к изменениям ситуации и состояний двигательного аппарата. В отличие от единицы анализа психики, являющейся только качественной категорией и определяющейся во многом в зависимости от субъективного контекста аналитической процедуры (хотя она и опирается на объективные данные), К. п. д. имеет как качественные, так и количественные свойства, присущие действию субъекта и скорее обнаруживаемые, чем конструируемые, в результате анализа. Качественные свойства кванта определяются содержанием того параметра (или элемента) действия, к которому он относится: при чтении квантом м. б. фиксационная пауза или даже отдельный дрейф глаза во время фиксации; при выполнении движения - скоростная волна и т. п. (квантовая природа др. предметных действий пока не исследована). Количественными мерами кванта являются время (длительность), амплитуда (для действий, имеющих внешнее выражение в моторике) и производные показатели (скорость, ускорение и т. п.). Длительность кванта существенно зависит от содержания действия, характера и степени его освоения субъектом, способов реализации. Т. о., в кванте отражается вся структура и динамика действия как целостной единицы. Для исследования К. п. д. применяются методы прерывания обратной связи, измерения психологической рефрактерности (Н. Д. Гордеева, В. П. Зинченко), фиксационного оптокинетического нистагма (Ю. Б. Гиппенрейтер, В. Я. Романов). (А. И. Назаров.)

Квант Предметного Действия – Психологическая энциклопедия

(англ. quantum of object action) - часть действия, имеющая структуру целостного действия, но отличающаяся своей динамикой. Напр., динамический паттерн медленного равномерного движения, которое выглядит как плавное и непрерывное и таким же представляется исполняющему его субъекту , состоит из ряда волн увеличения и падения скорости, следующих друг за другом от нач. до окончания всего двигательного акта. Последний представляет собой результат усреднения ряда таких волн (квантов), а его динамика также имеет форму волны, но с др. (меньшими) значениями скоростей разгона, стабилизации и торможения. Квантовая природа характерна не только для скоростных параметров движения, но и для его чувствительности к изменениям ситуации и состояний двигательного аппарата. В отличие от единицы анализа психики, являющейся только качественной категорией и определяющейся во многом в зависимости от субъективного контекста аналитической процедуры (хотя она и опирается на объективные данные), К. п. д. имеет как качественные, так и количественные свойства, присущие действию субъекта и скорее обнаруживаемые, чем конструируемые, в результате анализа. Качественные свойства кванта определяются содержанием того параметра (или элемента) действия, к которому он относится: при чтении квантом м. б. фиксационная пауза или даже отдельный дрейф глаза во время фиксации; при выполнении движения - скоростная волна и т. п. (квантовая природа др. предметных действий пока не исследована). Количественными мерами кванта являются время (длительность), амплитуда (для действий, имеющих внешнее выражение в моторике) и производные показатели (скорость, ускорение и т. п.). Длительность кванта существенно зависит от содержания действия, характера и степени его освоения субъектом, способов реализации. Т. о., в кванте отражается вся структура и динамика действия как целостной единицы. Для исследования К. п. д. применяются методы прерывания обратной связи, измерения психологической рефрактерности (Н. Д. Гордеева, В. П. Зинченко), фиксационного оптокинетического нистагма (Ю. Б. Гиппенрейтер, В. Я. Романов). (А. И. Назаров.)

Квант Света – Большой Энциклопедический Словарь

фотон оптического излучения.

Квантиль – Бизнес словарь

Квантиль – Социологический словарь

Показатель (мера) позиции внутри распределения.

Квантиль – Социологический словарь

Одна из характеристик распределения вероятностей (см.). Лит.: / /Математическая энциклопедия. Т. 2. М. 1979. Ю.Н. Толстова.

Квантиль – Экономический словарь

численная характеристика, применяемая в математической статистике.

Квантиль Распределения – Социологический словарь

х-альфа, где 0 совокупность или выборку в пропорции q: 1 - q. Применяется в статистическом выводе, а также при построении процентильной группировки. О.В. Терещенко

Квантильный Ранг – Социологический словарь

Показатель (мера) дисперсии для порядковых переменных.

Квантитативное Стихосложение – Большой Энциклопедический Словарь

см. Стихосложение.

Квантитативный – Толковый словарь Ожегова

См. количественный

Квантитативный (количественный) Анализ Текста – Социологический словарь

Изучение текста в формализованном виде. Процесс изучения сводится к статистическому измерению содержания текстов/документов. К.А.Т. нацелен на исследование манифестируемого (актуализированного) значения содержания. Неотъемлемыми характеристиками такого подхода являются фрагментарность, систематичность, объективность, обобщенность. Важнейшим вариантом реализации К.А.Т. выступает методика контент-анализа. И.Ф. Ухванова-Шмыгова

Квантитативный Прил. – Толковый словарь Ефремовой

1. Количественный.

Квантификация – Социологический словарь

(от лат. quantum - сколько и facere - делать) - англ. quantification; нем. Quantifizierung. 1. Количественная оценка ч.-л. 2. Процедуры измерения и количественного выражения свойств и отношений соц. объектов. См. ИЗМЕРЕНИЕ.

Квантификация – Бизнес словарь

Квантификация – Большой Энциклопедический Словарь

(от лат. quantum - сколько и...фикация) - количественноевыражение, измерение качественных признаков (напр., оценка в баллахмастерства спортсменов).

Квантификация – Социологический словарь

Перевод на уровень количественного измерения.

Квантификация – Социологический словарь

(quantification) - преобразование наблюдений в цифровые данные для анализа и сравнения.

Квантификация – Экономический словарь

Количественные измерения фактов хозяйственной жизни, их запись и контроль выполнения в целях наиболее эффективного управления предприятием.

Квантификация – Экономический словарь

(от лат. quantum - сколько) - измерение качества в количественных, числовых величинах, например в баллах.

Квантификация – Экономический словарь

измерение качественных признаков в количественном выражении.

Квантификация – Экономический словарь

измерение качества в количественных, числовых величинах, например в баллах.

Квантификация – Юридический словарь

(от лат. quantum - сколько) - измерение качества в количественных, числовых величинах , например в баллах.

Квантификация Предиката – Философский словарь

(лат. quantum - сколько, англ. quantity - количество) - установление объема предиката суждения. В традиционной формальной логике суждения делятся на виды в зависимости от объема субъекта; при этом различаются два вида суждении: общие (напр., “Все квадраты - четырехугольники”) и частные (напр., “Нек-рые студенты - спортсмены”). Гамильтон предложил учитывать также объем предиката. Т. обр., кроме двух видов утвердительных суждений, в к-рых предикат взят не во всем объеме и к-рые Гамильтон называет обще-частным и частно-частным, выделяются еще два вида: обще-общее (напр., “Все равносторонние треугольники суть равноугольные треугольники”) и частно-общее (напр., “Нек-рые деревья-дубы”), в к-рых предикат берется во всем объеме. Такая К. п. позволила рассматривать суждение как уравнение. Операции К. п. в математической логике в нек-рой степени соответствует операция связывания кванторами переменных предикатов.

Квантифицирование, Квантификация – Философский словарь

(от лат. quantitas - количество и facere - делать) - сведение качеств к количествам, напр. звуков и цветов - к числу колебаний. Квалификация, введенная в физику Декартом, неизменно играла определенную роль в психологии, т. к. со всякой квантификацией было связано рационализирование конкретно наглядной полноты душевного, лишение ее пространственной определенности. Возникающие благодаря этому некачественные понятия не были адекватным выражением сущности психического. Математика, применяемая для квантификации, сама больше не является чисто квантифицирующей наукой. О квантификаторах см. Логистика.

Квантование Вторичное – Большой Энциклопедический Словарь

метод исследования квантовых систем многих илибесконечного числа частиц (либо квазичастиц); особенно важен в квантовойтеории поля, рассматривающей системы с изменяющимся числом частиц. Вметоде квантования вторичного состояние системы описывается с помощьючисел заполнения. Изменение состояния интерпретируется как процессырождения и уничтожения частиц.

Квантование Магнитного Потока – Большой Энциклопедический Словарь

макроскопическое квантовое явление,состоящее в том, что магнитный поток через кольцо из сверхпроводника стоком кратен величине Фо = h/2е? 2,067835.10-15 Вб, которая называетсяквантом магнитного потока (h - Планка постоянная, е - заряд электрона).

Квантование Сигнала – Большой Энциклопедический Словарь

преобразование сигнала в последовательностьимпульсов (квантование сигнала по времени) или в сигнал со ступенчатымизменением амплитуды (квантование сигнала по уровню), а также одновременнои по времени, и по уровню. Применяется, напр., при преобразованиинепрерывной величины в код в вычислительных устройствах, цифровыхизмерительных приборах и др.

Квантовая Гипотеза – Психологический словарь

Гипотеза о том, что постепенное увеличение физической переменной приводит к дискретному усилению (квантовому) ощущений. Эта гипотеза была распространена и на неврологический уровень, где она называется, как и следовало ожидать, неврологической квантовой гипотезой.

Квантовая Гипотеза – Психологическая энциклопедия

Гипотеза о том, что постепенное увеличение физической переменной приводит к дискретному усилению (квантовому) ощущений. Эта гипотеза была распространена и на неврологический уровень , где она называется, как и следовало ожидать, неврологической квантовой гипотезой.

Квантовая Жидкость – Большой Энциклопедический Словарь

обычный жидкий гелий при низких температурах. в отличие от прочных тел остается жидкостью вплоть досамых близких к абсолютному нулю температур. Свойствами квантовой жидкостиобладают и другие объекты: электроны в металлах, протоны в атомных ядрах,экситоны (см. Бозе-жидкость и Ферми-жидкость).

Квантовая Механика – Большой Энциклопедический Словарь

(волновая механика) - теория, устанавливающая способописания и законы движения микрочастиц в заданных внешних полях; один изосновных разделов квантовой теории. впервые позволилаописать структуру атомов и понять их спектры, установить природухимической связи, объяснить периодическую систему элементов и т. д. Т. к.свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействиемобразующих их частиц, законы квантовой механики лежат в основе пониманиябольшинства макроскопических явлений. Так, квантовая механика позволилапонять многие свойства твердых тел, объяснить явления сверхпроводимости,ферромагнетизма, сверхтекучести и многое др.; квантовомеханические законылежат в основе ядерной энергетики, квантовой электроники и т. д. В отличиеот классической теории, все частицы выступают в квантовой механике какносители и корпускулярных, и волновых свойств, которые не исключают, адополняют друг друга. Волновая природа электронов, протонов и других""частиц"" подтверждена опытами по дифракции частиц. Корпускулярно-волновойдуализм материи потребовал нового подхода к описанию состояния физическихсистем и их изменения со временем. Состояние квантовой системы описываетсяволновой функцией, квадрат модуля которой определяет вероятность данногосостояния и, следовательно, вероятности для значений физических величин,его характеризующих; из квантовой механики вытекает, что не все физическиевеличины могут одновременно иметь точные значения (см. Неопределенностипринцип). Волновая функция подчиняется суперпозиции принципу, что иобъясняет, в частности, дифракцию частиц. Отличительная черта квантовойтеории - дискретность возможных значений для ряда физических величин:энергии электронов в атомах, момента количества движения и его проекции напроизвольное направление и т. д.; в классической теории все эти величинымогут изменяться лишь непрерывно. Фундаментальную роль в квантовоймеханике играет Планка постоянная. - один из основных масштабов природы,разграничивающий области явлений, которые можно описывать классическойфизикой (в этих случаях можно считать??0), от областей, для правильногоистолкования которых необходима квантовая теория. Нерелятивистская(относящаяся к малым скоростям движения частиц по сравнению со скоростьюсвета) квантовая механика - законченная, логически непротиворечиваятеория, полностью согласующаяся с опытом для того круга явлений ипроцессов, в которых не происходит рождения, уничтожения иливзаимопревращения частиц.

Квантовая Механика – Философский словарь

Раздел современной физики, изучающий законы движения объектов микромира. Возникновение К. м., ее развитие и интерпретация связаны с именами Планка (открытие кванта действия), Бройля (идея о “волнах материи”). Бора (атомная модель, принцип соответствия, дополнительный способ описания, или принцип дополнительности), Гейзенберга (соотношение неопределенностей), Шредингера (волновое уравнение), Борна (статистическая интерпретация), П. Дирака (релятивистское уравнение). В научную разработку и истолкование физических и философских проблем К. м. существенный вклад внесли советские ученые Вавилов, В. А. Фок, И. Е. Тамм, Л. Д. Ландау, Д. И. Блохинцев и др. Специфические особенности К. м. как физической теории (корпускулярно-волновой дуализм, соотношение неопределенностей и др.) и связанных с ней методологических идей (соответствия принцип, дополнительности принцип и др.) обусловлены открытием “конечности взаимодействия”, означающей, что любые взаимодействия между объектами в микромире (в т. ч. между прибором и микрочастицей) не могут быть меньше значения кванта действия (h=6,62-10-27 эрг/сек.). При характеристике состояния квантовых объектов (микрочастиц) неправомерно пользоваться понятием механической причинности, предполагающим точное одновременное знание начальных условий (импульсов и координат). Это состояние характеризуется статистической, вероятностной формой причинной зависимости, выраженной в понятии волновой функции, к-рое потенциально, как бы в “снятом виде”, содержит взаимоисключающие и взаимодополняющие определения свойств микрообъектов, реализующихся в зависимости от конкретных экспериментальных условий. Включение в сферу познания квантовых явлений, необычных с т. зр. привычного, макроскопического опыта, возрастание значения измерительных процедур, экспериментальной техники, логико-математического аппарата неизбежно повлекли за собой усложнение роли субъекта, увеличение зависимости от его технической и методологической вооруженности особенностей вычленения (и в этом смысле “приготовления”), исследования того или иного объекта, фрагмента действительности. Это важно учитывать при анализе понятия “квантовый объект”. К. м. сделала более очевидным тот факт, что без активного вмешательства в систему взаимодействующих объектов исследователь не может адекватно познавать их. Хотя и в новых условиях сохраняется принципиальная основа взаимодействия человека и внешнего мира - первичность объекта и вторичность субъекта, но при этом происходит более тесное их связывание. Вокруг этих философских проблем К. м. развернулась острая полемика. Они стали, особенно в начальный период развития К. м., предметом различного рода антинаучных, в т. ч. позитивистских, спекуляций, в известной степени связанных с высказываниями нек-рых сторонников т. наз. копенгагенской интерпретации К. м. Ошибочное истолкование специфики микромира исключительно как следствия особенностей процесса познания и измерения приводило к преувеличению роли “наблюдателя”, к утверждениям о “неконтролируемом возмущении”, “крахе причинности”, “свободе воли” электрона и т. п. Отказ от подобных утверждений, эволюция взглядов ряда создателей К. м., как и в целом ситуация в совр. физике, свидетельствуют о том, что “материалистический основной дух физики” (Ленин) побеждает. В настоящее время К. м. не только позволила научно объяснить обширный круг явлений в области физики, химии, биологии, но и приобрела, наряду с фундаментальным, также и прикладное, инженерное значение. Это еще раз подтверждает безграничные возможности человеческого разума, вооруженного передовой методологией, в познании тайн микромира.

Квантовая Механика – Философский словарь

Теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц; один из осн. разделов квантовой теории. Впервые позволила описать структуру атомов, понять их спектры, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов. В отличие от классической теории в квантовой механике все частицы выступают как носители и корпускулярных, и волновых свойств, которые не исключают, а дополняют друг друга. См. также Волновая механика.

Некоторые люди думают, что квант — это лишь некая единица мельчайших размеров, никоим образом не относящаяся к реальной жизни. Однако дела обстоят далеко не так. Он не является только уделом занятия ученых. Квантовая теория важна для всех людей, так как помогает расширить свое сознание, значительно раздвигая границы миропонимания и заглядывая в самую его глубину. В ней изучается как микромир, так и обычный окружающий нас мир, на который чудесным образом удается посмотреть совершенно по-иному.

Понятие

Квант — это не есть нечто незначительное, касаемое лишь микромира. Он помогает описать окружающую реальность, исходя из собственных состояний.

Далеко не только материя и физические поля являются основой нашего мира. Они — лишь частица огромной квантовой реальности. Поэтому в будущем еще предстоит осмыслить всю глубину и широту этого простого, казалось бы, объяснения.

Квант — это неделимая фундаментальная единица энергии (quantum в переводе с латинского означает «сколько», «количество»), которая поглощается или отдается физической величиной.

Вокруг идеи развилось целое направление, получившее название квантовой физики. О ней говорят как о науке будущего.

Квантовая и классическая физика

Для большинства сначала новое направление покажется абсурдным и нелогичным. Но после углубленного изучения понятия приобретают глобальный смысл. Квантовая физика с легкостью может объяснить то, что классической не под силу.

В последней считается, что природа неизменна вне зависимости от способов ее описания. Но в квантовой физике это не так. В ее основе лежат не являющиеся основой а принцип суперпозиции. Согласно ему, квант — это частица, которая может находиться одновременно и в одном, и в другом состоянии, а также в их сумме. Поэтому невозможно рассчитать точно, где он будет находиться в какой-то момент времени. Возможно лишь вычисление вероятности.

В ней строится не физического тела, как обычно, а распределение вероятностей, изменяющихся во времени.

В классической физике также присутствует вероятность, но только в том случае, если исследователь не знает свойств объекта. В квантовой науке присутствует в любом случае всегда.

В классической механике используются любые значения скорости и энергии. В новой — только такие, которым соответствует собственное состояние. Это так называемые квантованные, определенные значения.

Гипотеза Макса Планка

Тело, которое нагрето, отдает и поглощает свет определенными порциями, а не непрерывно. Квант энергии — это и есть те минимальные частицы, о которых идет речь.

Каждая порция прямо пропорциональна частоте излучения. Коэффициент пропорциональности был назван в честь его открывателя постоянной Планка (хотя к нему некоторое отношение имел и Эйнштейн). Она равна 6,6265*10(-34) Дж/с.

Такова была гипотеза, озвученная Максом Планком в 1900 году, на основе которой удалось вычислить закон распределения энергии в спектре, который хорошо соответствовал экспериментальным данным. Таким образом, квантовая гипотеза подтверждалась. Она стала настоящей революцией. Множество физиков подхватило эту гипотезу, и так стала развиваться квантовая наука.

и квантовая реальность

Далеко не одним только научным деятелям-теоретикам было интересно новое направление. Многие мистические явления стало возможно объяснить научно. Хотя некоторые называют это «псевдонаукой».

Тем не менее, люди, интересовавшиеся ею, могли расширить границы своего восприятия и увидеть или почувствовать запредельное.

Например, стало очевидным, что квант света — это передача энергии Вселенной в сознание через пространственно-временной континиум. Ведь он является излучением энергии-частоты, которую называют также огненными символами ДНК или световыми кодами. Они поступают на планету через поток энергетической частоты. На теле человека — через систему чакр.

Сознание и материя — это энергия-частота. Все чувства, мысли и эмоции генерируют импульсы электричества, которые формируют световое тело. В основном на Земле имеются очень низкочастотные вибрации. Но те люди, которые научились получать из Вселенной энергию, входящую в квант излучения, это духовно развивающиеся индивиды, которые формируют свое световое тело на высоких частотах. Они могут не только освободиться от негативных вибраций, господствующих на планете, но и очищать пространство вокруг себя, помогая таким образом другим людям перейти на новый уровень развития.

• Квант (от лат. quantum - «сколько») - неделимая порция какой-либо величины в физике; общее название определенных порций энергии (квант энергии), момента количества движения (углового момента), его проекции и других величин, которыми характеризуют физические свойства микро- (квантовых) систем. В основе понятия лежит представление квантовой механики о том, что некоторые физические величины могут принимать только определённые значения (говорят, что физическая величина квантуется). В некоторых важных частных случаях эта величина или шаг её изменения могут быть только целыми кратными некоторого фундаментального значения - и последнее называют квантом. Например, энергия монохроматического электромагнитного излучения угловой частоты

  {\displaystyle \omega }

  Может принимать значения

  {\displaystyle (N+1/2)\hbar \omega }

  {\displaystyle \hbar }

  Редуцированная постоянная Планка, а

  {\displaystyle N}

  Целое число. В этом случае

  {\displaystyle \hbar \omega }

  Имеет смысл энергии кванта излучения (иными словами, фотона), а

  {\displaystyle N}

  Смысл числа́ этих квантов (фотонов). В смысле, близком к этому, термин квант был впервые введен Максом Планком в его классической работе 1900 года - первой работе по квантовой теории, заложившей её основу. Вокруг идеи квантования с начала 1900-х годов развилась полностью новая физическая концепция, обычно называемая квантовой физикой.

  Ныне прилагательное «квантовый» используется в названии ряда областей физики (квантовая механика, квантовая теория поля, квантовая оптика и т. д.). Широко применяется термин квантование, означающий построение квантовой теории некоторой системы или переход от её классического описания к квантовому. Тот же термин употребляется для обозначения ситуации, в которой физическая величина может принимать только дискретные значения - например, говорят, что энергия электрона в атоме «квантуется».

  Сам же термин «квант» в настоящее время имеет в физике довольно ограниченное применение. Иногда его употребляют для обозначения частиц или квазичастиц, соответствующих бозонным полям взаимодействия (фотон - квант электромагнитного поля, фонон - квант поля звуковых волн в кристалле, гравитон - гипотетический квант гравитационного поля и т. д.), также о таких частицах говорят как о «квантах возбуждения» или просто «возбуждениях» соответствующих полей.

  Кроме того, по традиции «квантом действия» иногда называют постоянную Планка. В современном понимании это название может иметь тот смысл, что постоянная Планка является естественной единицей измерения действия и других физических величин такой же размерности (например, момента импульса).

Cтраница 1

Квантами полей являются цветные кварки. По своей структуре КХД напоминает квантовую электродинамику (КОД), но имеет существ, отличия. Аналогично тому, как в КЭД элсктрич, заряд вследствие калибровочной симметрии порождает эл.  

Поэтому должны существовать частицы - кванты полей, осуществляющих взаимодействия.  

В ее рамках элементарные частицы суть кванты полей, которые мы по экспериментальным или теоретическим причинам признаем за основные. Математический формализм теории включает выбор лагранжиана, инвариантного относительно калибровочных симметрии и перенормируемого, что обеспечивает, в принципе, вычисление основных величин: сечений, спектров, вероятностей распадов и пр. Всякое описание мира, предлагаемое физикой, является приближенным и феноменологическим. Однако со всяким проникновением на очередной уровень элементарности связываются надежды на углубление характера нашего знания, а не просто на увеличение его количества. Законы следующего уровня предстают в качестве более фундаментальных по отношению к предшествующим. В математизированной теории зачастую оказывается, что переход к теории нового уровня влечет полную смену основных математических структур, используемых в описании. Суть специальной теории относительности не в том, что она предлагает систематический способ вычисления малых релятивистских поправок к классическим законам движения, а в том, что она вводит группу Пуанкаре в качестве основной группы пространственно-временных симметрии физики. Главные принципы квантовой теории - описание состояний как векторов в бесконечномерном гильбертовом пространстве и представление измеримых наблюдаемых действующими в этом пространстве эрмитовыми операторами - вообще не имеют корней в предшествовавшей парадигме.  

Фундаментальные частицы взаимодействуют между собой путем обмена квантами фундаментальных полей. Последние имеют целочисленный спин и поэтому относятся к группе бозонов, которые получили свое название вследствие работ Бозе и Эйнштейна, посвященных таким частицам. Бозоны в отличие от фермионов могут конденсироваться в одном и том же состоянии. Гравитационное взаимодействие осуществляется посредством обмена гравитонами, которые пока экспериментально не обнаружены. Считается, что их масса покоя равна нулю, а спин равен двум. Сильные и слабые взаимодействия между частицами происходят на расстояниях порядка 10 - 15 м и меньше.  

Создаваемые в этом случае поля являются векторными полями, а отвечающие им частицы - кванты полей - обладают спином 1 и должны быть безмассовыми.  

Другими словами, и при наличии полей материи рассеиваются только кванты этих полей и трехмерно поперечные кванты полей Янга - Миллса.  

В последние годы на роль фундаментальной длины претендует или может претендовать характеристическая длина барионных масс (10 - 14 см), если, конечно, кванты полей, сильно взаимодействующих с барионами, и в особенности я, К и другие мезоны, не окажутся составными частицами.  

Свойства полевых функций, отвечающих другим частицам, также отражают спиновые, зарядовые и прочие дискретные характеристики соответствующих частиц. После квантования кванты полей обычно отождествляются с частицами.  

Пионы или я-мезоны являются квантами ядерных полей. Основную роль в этом обмене играют я-мезоны.  

Кванты полей, удовлетворяющих соотношениям (10Б), подчиняются статистике Бозе - Эйнштейна. Соответствующие частицы называются бозонами. Кванты полей, удовлетворяющих (10Ф), подчиняются статистике Ферми - Дирака, а соответствующие частицы называются фермионами.  

Необходимо различать передачу взаимодействия посредством поля в макромире и микромире. В макромире применяется полевая, или квазирелятивистская, модель материи и взаимодействия: в систему входят тела и непрерывное поле, передающее взаимодействие между телами. В микромире применяется квантово-релятивистская модель: в систему входят только микрочастицы, в том числе кванты полей. В квазирелятивистском случае число материальных точек в системе и их масса сохраняются; в квантово-релятивистском - число частиц и их масса может изменяться в результате взаимодействия.  

Число полей, из к-рых строится модель, может не совпадать с числом сортом частиц прокваптованной системы, аналогично ситуации с квазичаетицами в статис-тич. С одной стороны, могут появляться связанные состояния, с другой - частиц, соответствующих исходным полям, может не быть. Такая ситуация имеет место в совр. Кванты полей, из которых: строится модель - кварки - не наблюдаются, а наблюдаемые адроны являются связанными состояниями кварков.  

Но обнаружение гравитационных волн, несомненно, повлечет за собой открытие квантов полей тяготения - гравитонов.  

Квантом гравитационного поля является гравитон. Однако гравитон пока не установлен экспериментально, равно как и не построена по сей день теория квантовой гравитации.

Квантом электромагнитного поля является фотон . Масса покоя фотона равна 0. Фотон не несет на себе электрического заряда. Это обеспечивает линейный характер электромагнитных взаимодействий и большой радиус их действия.

Квантами слабого взаимодействия являются три бозона - W + , W – , Z 0 -бозоны. Верхние индексы указывают знак электрического заряда этих квантов. Кванты слабого взаимодействия имеют значительную массу, что приводит к тому, что слабое взаимодействие проявляется на очень коротких расстояниях.

Квантами сильного взаимодействия являются восемь глюонов. Свое название глюоны получили от английского слова glue (клей), ибо именно они ответственны за конфайнмент кварков. Массы покоя глюонов равны нулю. Однако глюоны обладают цветным зарядом, благодаря чему они способны к взаимодействию друг с другом, как говорят, к самодействию, что приводит к трудностям описания сильного взаимодействия математически ввиду его нелинейности. Если слабое взаимодействие ответственно за из-менение ароматов кварков, то сильное взаимодействие, осуществляемое посредством обмена глюонами между кварками, приводит к изменению цветов кварков. Так что в ядре постоянно происходят превращения протонов в нейтроны и наоборот - за счет обмена квантами слабого взаимодействия между кварками, вследствие чего u-кварк превращается в d-кварк и наоборот. Кроме этого внутри протонов и нейтронов кварки постоянно меняют свои цвета, испуская и поглощая глюоны. При этом протоны и нейтроны остаются бесцветными. Подобная инвариантность требует существования поля сильного взаимодействия для поддержания цветовой симметрии кварков. Хвост сильного вза-имодействия между кварками внутри протонов и нейтронов обеспечивает силы притяжения между протонами и протонами, протонами и нейтронами, нейтронами и нейтро-нами внутри ядра (ядерные силы).

Следует отметить, что взаимодействия, соответствующие калибровочной симметрии, характерны тем, что их величина определяется величиной заряда соответствующего вза-имодействия. То есть заряд калибровочного взаимодействия одновременно определяет и величину заряда элементарной частицы, и величину («силу») самого взаимодействия, так называемую константу связи. В настоящую эпоху эволюции Вселенной константы связи различных взаимодействий соотносятся следующим образом:

Где a S - константа связи сильного взаимодействия; а Е - константа связи электромагнитного взаимодействия; a W - константа связи слабого взаимодействия; a G - константа связи гравитационного взаимодействия.

С
овременные физики считают, что такое соотношение существовало не всегда. Иными словами, рассматриваемые постоянные не являются постоянными. И существовала эпоха в эволюции Вселенной, когда эти константы были равны. А это означает, что не существовало различий между четырьмя типами физических взаимодействий. Именно это обстоятельство и стимулирует физиков в построении единой теории всех физических взаимодействий - единой теории поля. Однако для того, чтобы понять те физические идеи, на которых базируется построение этой теории, следует сказать, что в действительности физика рассматривает материю не в двух проявлениях - веществе и поле, как это отмечается во многих физических справочниках, словарях и энциклопедиях, а в трех проявлениях. Третьим качественно отличным от вышеназванных двух форм материи является физический вакуум. Дело в том, что все кванты полей, рассмотренные нами ранее, являются векторными калибровочными бозонами. Калибровочными их называют по той причине, что они являются квантами калибровочных полей. Векторными их называют потому, что все они имеют целочисленное значение спина, равного единице (1), за исключением гравитона, спин которого предполагается равным двум (2). Физический вакуум нашей Вселенной рассматривается как коллективные возбуждения хиггсовых скалярных бозонов, спин которых равен нулю (0). Именно физический вакуум является прародителем всех частиц вещества и квантов полей, резервуаром, перекачка энергии из которого обеспечила их возникновение и функционирование. Способность вакуума в ходе эволюции Вселенной изменять свое состояние и привела к многообразию форм физического мира.

Составление представлений о структуре материи на разных этапах эволюции науки представлено ниже.