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微观粒子直接作用的短程力
短程力的作用范围很小,影响力随距离的增加而急速减小。微观粒子之间的直接作用力都是短程力,也就是微观力。
场态粒子间、显态粒子间、场态粒子与显态粒子间不断相互诱导振荡并交换光子而传递电磁力。场态粒子形成规律地对称性破缺,形成电磁力。显态粒子的电磁力看起来都是传递无穷远,但电磁力的任何变化,都是通过场态粒子间不断交换光子形成的电磁波所传递。场态粒子散布于整个宇宙,场态粒子无法像显态粒子那样被分离较远,因此电磁力能够通过场态粒子传递无穷远。虽然这种电磁力可以通过场态粒子传递无穷远,但粒子间的直接作用却是短程力。
锁定场态粒子参与的强力与半锁定场态粒子参与的弱力也是短程力。无论是强力还是弱力,都同时具有引力和斥力,随着距离的增大而减小,随着距离的减小而增大,只是斥力的变化速度快而已。锁定场态粒子参与的中子键电子与质子距离一旦加大,就会失去强大的锁定能力,锁定场态粒子内的正反粒子会交换位置,这样锁定场态粒子就变成半锁定场态粒子,就成为弱力。一旦距离继续增大半锁定场态粒子就会完全摆脱束缚,成为自由场态粒子,裂变在所难免,短程力就此失效。
使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。离子键、共价键、金属键各自有不同的成因,离子键是通过原子间电子转移,形成正负离子,由静电作用形成的。共价键是通过原子间共用一对或多对电子形成的。金属键类似共价键,它是由多个原子共用一些自由流动的电子形成的。各种类型的化学键都是粒子间的直接作用,是短程力。各种化学键都同时具有引力和斥力,随着距离的增大而减小,随着距离的减小而增大,只是斥力的变化速度快而已。一旦距离不断增加,断键必然发生,化学键的短程力就此失效。
另外,中子键是原子核内的质子共用电子而形成的,由于粒子间的间距小,且锁定场态粒子,也是同时存在引力和斥力,斥力变化快。中子键是粒子间的直接作用,是短程力
相比于化学键,范德华力十分微弱。范德华力有三个来源:取向力、诱导力和色散力。范德华力是偶极-偶极作用力,实质上是电磁力。范德华力也是同时具有引力和斥力,随着距离的增大而减小,随着距离的减小而增大,只是斥力的变化速度快而已。一旦距离不断增加,范德华力也会失效。
总之,一切微观粒子之间的直接作用力都是通过交换光子实现,都是微观力或短程力。任何对称性破缺粒子均会诱导环境粒子震荡,产生电磁力并交换能量。粒子间相互诱导震荡的直接作用电磁力就是短程力,这是产生粒子性的根本原因。从本质上看,短程力就是光子,同时存在引力和斥力,均随着粒子间距离增大而减小,距离减小而增大,只是斥力变化快而已。短程力作用范围极小,一旦超出范围就会消失。显态粒子均会由于各种原因使粒子间距加大而失去短程相互作用。
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