อันตรกิริยาพื้นฐาน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

อันตรกิริยาพื้นฐาน (อังกฤษ: fundamental interaction; บางครั้งก็เรียกว่า แรงพื้นฐาน) ในทางฟิสิกส์ คือวิธีการที่อนุภาคชนิดเรียบง่ายที่สุดในเอกภพกระทำต่อกันและกัน อันตรกิริยานั้นจะถือว่าเป็นอันตรกิริยาพื้นฐานเมื่อมันไม่สามารถอธิบายในรูปแบบอันตรกิริยาอื่นใดได้อีก

มีอันตรกิริยาพื้นฐานอยู่ 4 ชนิดที่เรารู้จัก ได้แก่ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า อันตรกิริยาอย่างเข้ม อันตรกิริยาอย่างอ่อน (บางครั้งก็เรียกว่า แรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม กับ แรงนิวเคลียร์ชนิดอ่อน) และแรงโน้มถ่วง แรงสามชนิดแรกนั้นสามารถอธิบายได้ในรูปแบบของกระบวนการคำนวณต่างๆ ด้วยทฤษฎีที่เรียกชื่อว่า perturbation theory โดยการพิจารณาการแลกเปลี่ยนโบซอนระหว่างอนุภาค

ตารางต่อไปนี้แสดงข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับอันตรกิริยาแบบต่างๆ ค่าของแรงสัมพัทธ์และระยะที่มีผลที่แสดงในตารางนี้ จะมีความหมายก็ต่อเมื่ออยู่ในกรอบการพิจารณาทางทฤษฎีเท่านั้น พึงทราบด้วยว่าข้อมูลในตารางนี้อ้างอิงจากแนวคิดหลักซึ่งยังเป็นหัวข้อวิจัยที่กำลังดำเนินการอยู่

อันตรกิริยา ทฤษฎีที่ใช้อธิบาย ตัวกลาง ความแรงสัมพัทธ์[ก] พฤติกรรมที่ระยะไกล ระยะได้รับผล (เมตร)
อันตรกิริยาอย่างเข้ม ควอนตัมโครโมไดนามิกส์
(QCD)
กลูออน 1038 {1}
≈ 10−15
แม่เหล็กไฟฟ้า ควอนตัมอิเล็กโตรไดนามิกส์
(QED)
โฟตอน 1036 \frac{1}{r^2}
อันตรกิริยาอย่างอ่อน ทฤษฎีอิเล็กโตรวีค โบซอน W และ Z 1025 \frac{d}{dr}\left(  \frac{\exp(-m_{W,Z}r)}{r} \right) < 10−15
แรงโน้มถ่วง ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
(GR)
กราวิตอน (ยังไม่ค้นพบ) 1 \frac{1}{r^2}

เชิงอรรถ[แก้]

ก. ^ ความแรงสัมพัทธ์ (Relative strength) ดังกล่าวเป็นค่าโดยประมาณ เปรียบเทียบความแรงของอันตรกิริยาพื้นฐานชนิดต่าง ๆ เมื่อกำหนดให้แรงโน้มถ่วงมีค่าเป็น 1 (แรงที่แท้จริงเป็นไปตามอนุภาคและพลังงานที่เกี่ยวข้อง)

อ้างอิง[แก้]

สำหรับผู้อ่านทั่วไป:

ตำรา:

  • Padmanabhan, T. (1998) After The First Three Minutes: The Story of Our Universe. Cambridge Univ. Press. ISBN 0-521-62972-1
  • Perkins, Donald H. (2000) Introduction to High Energy Physics. Cambridge Univ. Press. ISBN 0-521-62196-8