Фундаментальные взаимодействия – виды в природе и физике и частицы переносчики, кратко с примерами
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 255.
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 255.
Все события, происходящие в Природе, совершаются в результате сил, источниками которых является взаимное влияние друг на друга частиц материи. Такое влияние осуществляется четырьмя способами. Рассмотрим их кратко.
Фундаментальные взаимодействия в Природе
Способность частиц материи оказывать взаимное силовое влияние называется «взаимодействием». Изучение взаимодействий показало, что механизм влияния в разных случаях существенно различен и не может быть объяснен один через другой. Более того, нередко эти механизмы работают вместе, не исключая друг друга. Поэтому взаимодействия разных типов стали называть «фундаментальными взаимодействиями».
В XX в была разработана квантовая механика, одна из основных идей которой состоит в том, что все взаимодействия в Природе происходят только определенными «шагами», «порциями», которые называются квантами.
Виды фундаментальных взаимодействий
Всего в Природе существуют четыре вида фундаментальных взаимодействий.
Рис. 1. Таблица фундаментальных взаимодействий.Гравитационное взаимодействие
С силами гравитации человек был знаком всегда. Изначально сила притяжения приписывалась исключительно Земле. Однако, с развитием науки было открыто притяжение между небесными телами, а в XVIIв И. Ньютон распространил действие гравитации на любые объекты, имеющие массу.
Из-за малой величины силы гравитации трудно поддаются изучению. Например, гравитационная постоянная была измерена лишь в самом конце XVIIIв. По этой же причине возникают сложности с разработкой квантовой теории гравитации в настоящее время. Только уже в XXIв были зарегистрированы гравитационные волны, предсказанные теорией. Частица-переносчик гравитации – гравитон – также пока остается гипотетической.
Можно указать лишь некоторые свойства гравитонов. В частности, гравитоны не имеют массы, и движутся со скоростью света. Поэтому радиус действия гравитационного поля бесконечен, а его интенсивность убывает пропорционально квадрату расстояния.
Рис. 2. Гравитация в физике.Электромагнитное взаимодействие
С проявлением электромагнетизма человечество также было знакомо с древности. Однако, первоначально к этому взаимодействию были отнесены лишь явления электризации и природного электричества. Развитие теории электродинамики показало, что абсолютное большинство сил, окружающих нас, имеют под собой именно электромагнитную природу, поскольку большинство элементарных частиц обладают электрическим зарядом.
Частицей-переносчиком электромагнитного взаимодействия является фотон, не имеющий массы и движущийся со скоростью света. То есть, радиус действия электромагнитных сил также бесконечен, а интенсивность убывает пропорционально квадрату расстояния.
Что мы узнали?
В Природе существует четыре фундаментальных взаимодействия. Гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Фундаментальное взаимодействие заключается в обмене между частицами материи квантом-переносчиком взаимодействия. У каждого взаимодействия имеется свой квант, свойства которого определяют характер взаимодействия.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Пока никого нет. Будьте первым!
Оценка доклада
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 255.
А какая ваша оценка?
Рязанский Государственный Медицинский университет имени академика И.П.Павлова
Рязанский Государственный Медицинский университет имени академика И.П.Павлова — официальный сайтДополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Дополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Дополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Дополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Дополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Дополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Дополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Дополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Дополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Дополнительное профессиональное образование (4912) 97-18-37
Университет в рейтингах
Университет в рейтингах
Университет в рейтингах
Университет в рейтингах
Университет в рейтингах
Университет в рейтингах
Университет в рейтингах
Университет в рейтингах
Университет в рейтингах
Университет в рейтингах
Учебная операционная WetLab
Учебная операционная WetLab
Учебная операционная WetLab
Учебная операционная WetLab
Учебная операционная WetLab
Учебная операционная WetLab
Учебная операционная WetLab
Учебная операционная WetLab
Учебная операционная WetLab
Учебная операционная WetLab
Новости науки в РязГМУ
Новости науки в РязГМУ
Новости науки в РязГМУ
Новости науки в РязГМУ
Новости науки в РязГМУ
Новости науки в РязГМУ
Новости науки в РязГМУ
Новости науки в РязГМУ
Новости науки в РязГМУ
Новости науки в РязГМУ
16. 03.2023
ДЕНЬ ОТКРЫТЫХ ДВЕРЕЙ для АБИТУРИЕНТОВ
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова приглашает абитуриентов и родителей на День открытых дверей. 24.03.2023 Выпускные в медицинских классах Ректор Калинин Роман Евгеньевич вручил свидетельства об окончании медицинских классов старшеклассникам средней школы №1 города Чаплыгина Липецкой области и Ильинской средней школы № 25 Московской области Раменского городского округа. 24.03.2023 Школа гематолога в РязГМУ Научно-практический форум второй раз выбрал площадкой наш вуз. Мероприятие проходит в гибридном формате.14.02.2023
РАССКАЗЫВАЕМ, КОМУ УЖЕ ДОСТУПНА ОНЛАЙН ОПЛАТА ОБУЧЕНИЯ В РЯЗГМУ
Оплатить обучение, не выходя из дома, теперь могут все слушатели ФДПО РязГМУ. Провести оплату онлайн и без комиссии можно с помощью нового сервиса pay.rzgmu.ru 23.09.2022 Новости ФДПО РязГМУ 28.02.2023 ПЛАВАНИЕ В МЕДИЦИНСКОМ СМЫСЛЕ ПОЛЕЗНО АБСОЛЮТНО ВСЕМ Почему — рассказывает Валерий Григорьевич Демихов, доктор медицинских наук, профессор, директор Научно-клинического центра гематологии, онкологии и иммунологии ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России 22.02.2023 ВЫЕЗД В ГУЗ «НОВОМОСКОВСКАЯ ГОРОДСКАЯ КЛИНИЧЕСКАЯ БОЛЬНИЦА» 16 февраля состоялся выезд в ГУЗ «Новомосковская городская клиническая больница».ФДПО
22.03.2023
ОЛИМПИАДА ПО ХИРУРГИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ
Кафедра хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии с курсом ЛОР-болезней приглашает студентов 3-5 курсов стоматологического факультета к участию в олимпиаде по хирургической стоматологии. 15.03.2023 ПРИГЛАШАЕМ К УЧАСТИЮ В ОЛИМПИАДЕ ПО ЭНДОКРИНОЛОГИИ Кафедра факультетской терапии имени профессора В.Я. Гармаша приглашает студентов 6-го курса лечебного факультета принять участие в предметной олимпиаде по эндокринологии. 09.03.2023 Первая помощь: актуальные вопросы Приглашаем Вас принять участие в межрегиональной научно-практической конференции «Первая помощь: актуальные вопросы», которая состоится в РязГМУ Минздрава России 14 марта 2023 года в 12. 00 час. ( по Московскому времени) в дистанционном формате с использованием платформы Pruffme.com. 28.02.2023 ПРИГЛАШАЕМ К УЧАСТИЮ В IV ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ОСНОВЫ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ» Кафедра математики, физики и медицинской информатики приглашает принять участие в IV ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ «ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ОСНОВЫ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ», посвященная 80-тилетию РязГМУ 27.02.2023 ПРИГЛАШАЕМ СТУДЕНТОВ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ В ОЛИМПИАДЕ ПО АНГЛИЙСКОМУ ЯЗЫКУ Кафедра иностранных языков с курсом русского языка объявляет о проведении предметной внутривузовской Олимпиады по английскому языку среди студентов 1-2 курсов стоматологического факультета РязГМУ, приуроченной к Международному дню стоматолога. 21.02.2023 Актуальные вопросы совершенствования медицинской помощи. Мещерские встречи 1-2 марта в очном формате состоится X Юбилейная междисциплинарная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы совершенствования медицинской помощи. Мещерские встречи» посвященная посвященная 80-летию Рязанского государственного медицинского университета им. академика И.П. Павлова. 20.02.2023 Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты микробиологии в науке и образовании» Кафедра микробиологии ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России приглашает принять участие специалистов медицинского, биологического, ветеринарного, сельскохозяйственного профиля в очередной международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты микробиологии в науке и образовании». объявление 02.02.2023 ДЕНЬ ТРОМБОЗА – 2023 14 февраля все желающие приглашаются на мероприятия, организованные в рамках «Дня тромбоза – 2023». 01.02.2023 ПРИГЛАШАЕМ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ В ОЛИМПИАДЕ ПО ОФТАЛЬМОЛОГИИ Мероприятие будет интересно обучающимся 4-6 курсов педиатрического и лечебного факультетов, не имеющих академической задолженности. 12. 01.2023 НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ФОРУМ ПО ЭСТЕТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ Научно-практический форум «Регенераторная и ремоделирующая терапия инволюционных изменений кожи в эстетической медицине» пройдет в Рязанском государственном медицинском университете имени академика И.П. Павлова.Анонсы
Пять различных типов взаимодействия между различными организмами
Существа живут в совокупности популяций, состоящих как минимум из двух разных видов, которые находятся в постоянном взаимодействии друг с другом прямо или косвенно в пределах определенного географического региона в экологическом сообществе. Взаимодействие между видами составляет основу многих биологических процессов в экосистемах, таких как пищевая цепь и круговорот питательных веществ.
Природа этих взаимодействий зависит от условий окружающей среды и эволюционных аспектов, в которых они существуют. Существует несколько классификаций этих взаимодействий, которые встречаются в разных экосистемах. Эти взаимодействия можно использовать в качестве основы для анализа экологического сообщества для описания процессов, происходящих естественным образом, которые, в свою очередь, можно использовать для прогнозирования антропогенных изменений, которые могут повлиять на свойства и процессы экосистем. Эти взаимодействия могут быть межвидовыми (взаимодействия с разными видами) или внутривидовыми (взаимодействия между одними и теми же видами). Существует пять типов взаимодействия между разными видами, перечисленные ниже:
- Конкуренция и хищничество
- Комменсализм
- Паразитизм
- Мутуализм
- Аменсализм
Когда одно существо охотится на другое животное, чтобы удовлетворить свои потребности в питании, это называется хищничеством. Хищник — это существо, которое охотится на свою добычу. Например, змея ест лягушку. Здесь змея — хищник, а лягушка — его добыча. Конкуренция, с другой стороны, — это когда популяции или даже отдельные особи соревнуются за пищевые ресурсы. Ее часто называют эксплуататорской или потребительской конкуренцией. Когда есть конкуренция за территорию, это конкуренция с вмешательством, а упреждающая конкуренция — это когда они соревнуются за новый участок территории и прибыли первыми.
КомменсализмЭто несбалансированный тип взаимодействия, при котором одна сущность получает пользу, а другая не получает ни вреда, ни выгоды. Существует четыре типа комменсальных ассоциаций.
- Инквилинизм – Существо занимает среду обитания другого вида (нору, гнездо)
- Химический комменсализм. Бактерия вырабатывает химическое вещество, которое питает другие бактерии
- Форезия. Организм предварительно прикрепляется к другому объекту для транспортных нужд.
- Метабиоз – выживание одной сущности зависит от другой
Одна сущность получает выгоду от других сущностей и ей причиняют вред, но не обязательно убивают. Сущность, которой причинен вред, является хозяином, а извлекаемая выгода — паразитом. Когда хозяин убит, такой тип поведения называется паразитоидизмом. Эти паразиты могут жить на поверхности хозяина, часто называемые эктопаразитами (блохи, пиявки), в то время как эндопаразиты живут внутри хозяина. Эндопаразиты подразделяются на внутриклеточных паразитов (живут внутри клеток) и межклеточных паразитов (живут в промежутках между клетками).
МутуализмОба вида, участвующие во взаимодействии, получают выгоду. Эти взаимодействия происходят по трем схемам:
- Факультативный мутуализм – Виды выживают самостоятельно в благоприятных условиях
- Облигатный мутуализм — выживание одного вида зависит от другого
- Диффузный мутуализм — одна сущность может жить с несколькими партнерами
Эти отношения имеют три цели:
- Защитный мутуализм
- Трофический мутуализм
- Дисперсионный мутуализм
При таком типе взаимодействия, когда одна популяция оказывается в опасности, другая популяция не подвергается серьезному воздействию. Например, высокие и широкие растения препятствуют росту сравнительно небольших растений. Некоторые растения даже выделяют вещества, подавляющие рост соседних растений, чтобы устранить конкуренцию. Чтобы узнать больше о взаимодействии с окружающей средой и связанных с этим темах, пожалуйста, зарегистрируйтесь на BYJU’S.
Дополнительное чтение :
Экологические сообщества
Хотим узнать:
Взаимодействие видов, пищевые сети и Экологические сообществаЭкологическое сообщество определяется как группа реально или потенциально взаимодействующих видов, живущих в одном место. Сообщество связано сетью влияний, которые виды имеют друг на друга. Неотъемлемым элементом этой точки зрения является представление о том, что все влияет на один вид, влияет и на многие другие — «баланс природы». Мы строим понимание сообществ, исследуя двусторонний и затем многосторонние взаимодействия с участием пар видов или многих видов.
Пищевые сети являются графическими изображениями взаимосвязей между видами на основе энергии поток . Энергия входит в эту биологическую паутину жизни на дне схема, через фотосинтетический фиксация углерода зелеными растениями. Многие пищевые сети также приобретают подвод энергии за счет разложения органического вещества, например разложения листья на лесной подстилке с помощью микробов. Река Хорошим примером этого являются пищевые сети в заросших лесом ручьях. Энергия движется от низшей к высшей
трофические (кормовые) уровни по потреблению: травоядные потребляют растения,
хищники поедают травоядных и, в свою очередь, могут быть съедены высшими хищниками.
Некоторые виды питаются более чем на одном уровне тропиков, поэтому их называют всеядными.
На рис. 1 представлена упрощенная модель такой пищевой сети.
Мы можем посмотреть на эту пищевую сеть с двух сторон. способы. Это может быть схема потока энергии (углерода) от растений к травоядных на плотоядных и так далее. Мы воспользуемся этим подходом, когда исследовать энергию течение в экосистемах. Кроме того, члены еда сети могут взаимодействовать друг с другом через любой из четырех типов взаимодействия названный выше. Взаимодействие между двумя видами в одной части сети может воздействовать на виды, находящиеся на некотором расстоянии, в зависимости от силы и знака взаимосвязи. Часто добавление вида (например, когда экзотический вид вторгается в новый район) или удаление вида (как в случае локального вымирания) на удивление далеко идущие последствия для многих других видов. Это связано с комплексом взаимосвязи видов в экологических сетях. Экологи используют следующие термины для описания различных категорий эффектов изменения (в изобилии, или присутствие или отсутствие) одного вида на другом.
Концепция краеугольного камня одна из самых известных идей в области экологии сообществ. Хотя это верно, что многие виды потенциально взаимодействуют друг с другом в пище сети, такой как изображена на рисунке 1, в природе есть большие игроки и маленькие игроки. Крупнейшие игроки из всех называются краеугольными камнями. Это вид, наличие или отсутствие которого, или существенное увеличение или снижение численности сильно влияет на другие виды в сообществе. Доказательства обычно приходят из экспериментов, в которых один вид добавляется к или удален из сообщества. Название происходит от центрального камня в арке, поддерживающей свой вес наклоненными внутрь камнями. Удаление краеугольного камня приводит к обрушению арки. В каменистой литорали В штате Вашингтон и в других подобных районах были показаны морские звезды. быть краеугольным камнем Все сообщество живет на относительно вертикальных скалах в омываемой волнами межприливная зона. Сообщество морских беспозвоночных и водорослей приспособлены цепляться или прилипать к скале, где большинство питается мелкие животные, взвешенные в воде (планктон). Двустворчатый моллюск, мидия Mytilus превосходно крепится к скалам, что делает его конкурентоспособным доминирующий. Морская звезда (Pisaster) является эффективным хищником мидий, предоставление пространства для других видов, и, следовательно, имеет решающее значение поддерживать разнообразное биологическое сообщество. Известны случаи, когда хищник настолько сильно подавляет свою добычу (травоядных), что трофический уровень ниже (растения) выигрывает, потому что освобождается от давления травоядных. Такие «нисходящие» трофические каскады, где сообщество выглядит более-менее «зеленые» в зависимости от обилия хищников хорошо известны в озерах. Мы также знаем примеры, когда внесение удобрений в систему, повышающую рост, приводит к увеличению количества хищников за счет увеличения численности травоядные. Это трофический каскад «снизу вверх». Наше понимание этих сложных взаимодействие видов придает смысл популярной фразе «баланс природы». Можно также оценить, как антропогенное удаление один вид (вымирание) или добавление одного вида (вторжение сообщества неместным видом) может нанести вред многим дополнительным виды, тема, которую мы рассмотрим в второй семестр. Мы получим более полную оценку
сложных, многосторонних взаимодействий между видами, когда мы проходим через
этот цикл лекций. Тем не менее, мы можем полностью оценить сложность
этих многосторонних взаимодействий полезно сначала понять
нюансы различных двусторонних взаимодействий. Мы будем развивать наше понимание
взаимодействия видов в экологических сообществах на основе этих построений
блоки. Мутуалистические взаимодействияМутуализм – это взаимодействие, при котором обе стороны выигрывают. Опыление — обычное мутуалистическое взаимодействие. растение получает передачу гамет, животное получает нектар (а также пыльцу).Факультативный мутуализм полезен но не существенно для выживания и воспроизводства любой из сторон. Обязательный мутуализмы — это те, которые необходимы для жизни одного или обоих партнеров. Мы рассмотрим пример каждого. Увлекательный факультативный мутуализм
включает в себя народ боран в Африке и птицу, известную как медовый проводник.
Согласно наскальным рисункам, люди собирали мед в Африке в течение
20 000 лет. Человек
к охотничьим отрядам часто присоединяются более крупные
медоуказчик ( Индикатор индикатор ), что приводит их к пчелиным семьям.
В незнакомых районах среднее время поиска без сопровождения составило 8,9 часа.
но только 3,2 часа, если ориентироваться на птицу. Бораны используют огонь и дым, чтобы
прогнать пчел, разбить гнездо и вынуть мед, но оставить
личинки и воск позади. Птица получает доступ к личинкам и воску. Использование
огня и дыма снижает риск укуса птицы, а люди увеличивают
доступность гнезд. По словам Боранов, медоуказчик сообщает
их: направления, от пеленга по компасу полета птицы; расстояние,
от продолжительности исчезновения птицы и высоты насеста; и
прибытия, по «индикаторному звонку». Птицы и бораны могут выжить без
другой, но каждый извлекает выгоду из этого факультативного мутуализма.
Многие другие примеры взаимности может быть вам знакомо.
КомменсализмКогда один вид получает пользу, а другой виды не получают ни пользы, ни вреда, взаимодействие равно «+/0». в на юго-востоке США и в Южной Америке цапли часто можно увидеть у крупного рогатого скота. пастбища. Они следуют за скотом, поедая выбитых или смещенных насекомых. вынуждены летать, как скот пасется в поле. Можно предположить, что цапли приносят пользу крупному рогатому скоту, потребляя насекомых, которые могут конкурировать с коровами за пищу. Взаимодействие было бы мутуализмом, если бы это было продемонстрировано (но, кажется, немного надуманно). Предполагая, что скот не приносит пользы, это комменсализм. Как показывает этот пример, часто бывает так, что мы не уверены если взаимодействие «+/O» или «+/+».Рыба-клоун и анемон также иллюстрируют эта точка. Рыба-клоун прячется от врагов внутри жалящих щупалец морского анемона, к которому рыба-клоун невосприимчива. Некоторые сообщают об этом взаимодействии как мутуализм, утверждая, что рыба-клоун сбрасывает остатки пищи в рот анемона. Тщательные исследования не нашли большой поддержки для какой-либо пользы для анемона, так что это кажется комменсализмом. РезюмеВзаимодействие видов в экологических Сети включают четыре основных типа двусторонних взаимодействий: мутуализм, комменсализм, конкуренция и хищничество (включая травоядность и паразитизм). |