Lauks

Ar ko viena daļiņa aizsniedz otru un to pievelk vai atgrūž? Kā Zeme aizsniedz ķermeņus un to pievelk? Kas saista elektronu atomā, atomus molekulā un molekulas vielā? Šo materiālo vidi, ar kuras starpniecību viena daļiņa aizsniedz otru un uz to iedarbojas, sauc par lauku. Piemēram, Zemi un Mēnesi saista Zemes un Mēness gravitācijas lauks. Molekulas vielā, atomus molekulā, elektronus un kodolu atomā saista šo daļiņu elektromagnētiskie lauki. Daļiņas lauks ir telpas apgabals ap daļiņu, kurā izpaužas daļiņas īpašības. Īpašības nepastāv atsevišķi bez daļiņas. Tāpēc daļiņas lauks ir tās sastāvdaļa. Lauka izplatība ap daļiņu nosaka tās mijiedarbības sniegšanās tālumu, t.i., darbības rādiusu.

Pretēju zīmju lādētu daļiņu elektromagnētiskie lauki var norobežoties starp šīm daļiņām. Tā atoma kodola un elektronu elektromagnētiskais lauks gandrīz pilnīgi norobežojas atoma tilpumā. Ārpus atoma elektromagnētiskais lauks ir tikai tiešā atoma tuvumā. Tas nosaka mijiedarbību starp atomiem, atomu saistību molekulā un vielā. Atoma tilpumu (izmērs 10^-10 m) veido ne tikai kodols (10^-14 m) un elektroni (10^-17 m), bet galvenokārt šo lādēto daļiņu elektromagnētiskais lauks. Ķermeņa tilpumu veido atomi un starpatomu mijiedarbības elektromagnētiskais lauks.

Gravitācijas mijiedarbībai ir viens veids – pievilkšanās. Tādēļ daļiņas, ķermeņa gravitācijas lauks nevar norobežoties daļiņu, ķermeņu sistēmā. Daļiņas un daļiņu sistēmas gravitācijas lauks nav telpiski norobežots. Tā kā gravitācijas mijiedarbība ir tāldarbīga, tad teorētiski katra atoma gravitācijas lauks izpaužas visā apkārtējā telpā.

Bez daļiņu lauka vēl ir arī patstāvīgs lauks, kas nav saistīts ar daļiņām. Tāds lauks ir mainīgs elektromagnētiskais lauks. Šis lauks pastāv tikai kustībā, izplatoties ar ātrumu c = 3.10⁸ m/s elektromagnētisko viļņu jeb lauka daļiņu – fotonu veidā (3. ). Fotonu ātrums ir c. Tos nevar ne paātrināt, ne palēnināt. Ātrums c ir maksimālais matērijas daļiņu kustības ātrums – pasaules konstante. Šī konstante rāda, ka dabā eksistē divu veidu daļiņas: lauka daļiņas (matērija lauka veidā), kas eksistē tikai kustībā ar ātrumu c, un vielas daļiņas (matērija vielas veidā), kas var kustēties tikai ar mazāku ātrumu nekā c. Ātrums c ir robežātrums, kuru vielas daļiņas nekad nevar sasniegt. Vielas daļiņām ir raksturīga tā sauktā miera masa, m₀ – gravitācijas spējas jeb inertuma mērs atskaites sistēmā, kurā daļiņa atrodas miera stāvoklī.

Vielas un lauka daļiņas var pārvērsties viena otrā. Piemēram, elektrons mijiedarbībā ar pozitronu pārvēršas divos fotonos, bet fotons savukārt var pārvērsties elektronā un pozitronā.

Gaismas izstarošana ir vielas pārvēršanās fotonos, un absorbcija ir fotonu pārvēršana vielā. Piemēram, Saule ik sekundi izstaro  fotonus, kuru masa ir 4,4 miljoni tonnu. Uz Saules katrā sekundē 4,4×10⁹ kg vielas pārvēršas lauka daļiņās – fotonos.



Autors: ,