Марианне. Обменное взаимодействие

(Переписка с подругами)

Марианночка, какая это удивительная, на самом деле, штука, - обменное взаимодействие! Ты подумай. Несутся где-то в пространстве две элементарные частицы: протон и нейтрон. Случайным образом оказываются на очень маленьком расстоянии друг от друга (порядка 10 в минус 15 метра). И, опс, если спины* их параллельны, образуется из протона и нейтрона ядро дейтерия, ни хухры-мухры, а ядро стабильного изотопа водорода с атомной массой равной двум.

«И, чё, в каком месте будем удивляться?»,- спросит любитель физики.
«Так в стабильности ядра изотопа водорода», - отвечаю. Стабильность сама по себе не появляется ни в нашей повседневной жизни, ни в ядерной. И тут (в повседневной жизни и в ядерной) природе в самом ее широком смысле приходится поработать.
 
О стабильности в нашей повседневной жизни говорить не будем. Дело это мудрёное, зависящее от многих факторов, набор которых постоянно меняется, а сами они бывают как реальными, так и призрачными, зыбкими как миражи.

Стабильность же ядра зависит от числа протонов и нейтронов (нуклонов) в ядре. А характеризуется эта стабильность энергией связи. И вроде ничего в ней загадочного нет на данный момент современности, все экспериментально подтверждено и математически рассчитано, а обычному мышлению трудно с ее существованием смириться. Дело-то в том, что свободные протон и нейтрон тяжелее, чем образованный из них дейтерий. Это касается и более тяжелых элементов.

При образовании ядра сбрасывается часть массы в виде энергии. Чуете, что написано? А все из-за знаменитой формулы Эйнштейна Е = мс2. Эта сброшенная масса называется дефектом массы. И если дефект массы умножить на скорость света в квадрате, то получим энергию связи ядра. Чем она больше, тем ядро крепче. Ну, с этим худо-бедно, наш разум может согласиться.

А почему ядро не разрывают кулоновские силы? И что объединяет протон с нейтроном? Ага! Физиков теоретиков ядерщиков голыми руками не возьмешь. Как в прямом, так и в переносном смысле. Они придумали ядерные силы и обменное взаимодействие, к которому мы наконец-то и вернулись. Так вот. Протон и нейтрон не просто находятся рядом в ядре. Они постоянно взаимопревращаются, перебрасывая друг другу частичку пион. Нейтрон отдает протону пион и становится протоном, а протон – нейтроном. Этот пион и является переносчиком сильного взаимодействия и отвечает за скрепляющую силу в ядре.

 Вот бегут два игрока, перебрасывают друг другу мяч, остановиться нельзя, мяч уронить нельзя, держать в руках долго нельзя, - такая игра. Этим мячом игроки связаны.

Между людьми происходит нечто подобное. Чем ближе они, тем чаще обмениваются между собой мыслями и чувствами, транслируют свой опыт, открывают свою душу друг другу, приобретают новые свойства и качества. И для близости людской нет ничего важнее этого обмена.

*Спин (от англ. spin – вращаться) собственный момент количества движения элементарной частицы, имеющий квантовую природу и не связанный с её перемещением в пространстве как целого.