Параметр, который количественно определяет величину силы или связи между частицами в системе.Сила взаимодействия — это фундаментальный параметр в физике, который количественно определяет, насколько сильно частицы или системы влияют друг на друга. Она определяет вероятность взаимодействий, скорости реакций и стабильность связанных состояний. В физике частиц она различает слабое, электромагнитное и сильное взаимодействия; в физике конденсированного состояния она управляет такими явлениями, как сверхпроводимость и магнетизм. Эта концепция является центральной для понимания всего — от связывания кварков внутри протонов до поведения темной энергии в космологии.
Концепция развилась из классических законов силы, но современное понимание возникло с квантовой теорией поля в середине XX века, особенно благодаря работам Фейнмана, Швингера и Томонаги по квантовой электродинамике.
В квантовой теории поля сила взаимодействия закодирована в константах связи, которые появляются в математических выражениях, описывающих обмен частицами-переносчиками взаимодействия. Большая константа связи означает более частые или более интенсивные взаимодействия. Во многих системах сила может меняться с энергетической шкалой — это явление известно как бегущая константа связи, и оно объясняет, почему сильное взаимодействие становится слабым при высоких энергиях и сильным при низких. В статистической механике сила взаимодействия контролирует фазовые переходы, определяя, упорядочивается ли система или остается неупорядоченной.
Используется для создания материалов с заданными магнитными или электронными свойствами, а также для предсказания результатов столкновений частиц на ускорителях, таких как БАК.
Сила сильного ядерного взаимодействия настолько велика, что навсегда удерживает кварки внутри протонов, однако при высоких энергиях она становится настолько слабой, что кварки ведут себя как свободные частицы — это явление называется асимптотической свободой.
