Klo luonnon perusvoimat ne ovat niitä, joita ei ilmeisesti voida kuvata peruskäsittein ja jotka liittyvät kaikissa aineissa esiintyviin vuorovaikutuksiin. Perusvoimia on neljää tyyppiä:
- painovoima;
- sähkömagneettinen;
- vahva;
- heikko.
Kukin näistä voiman tyypeistä vaikuttaa yhteen tai useampaan hiukkastyyppiin ja eri bosonit välittävät sitä. Katso alla olevien näiden vuorovaikutustyyppien yksityiskohdat.
painovoima
Teho painovoimainen se on vain houkutteleva ja toimii kaikkien hiukkasten välillä, joilla on massa (fermionit), mutta se on lisääheikkokaikista luonnonvoimista, joka on käytännössä ilmentämätön atomi- ja molekyylitasoilla. Huolimatta pienestä voimakkuudestaan suhteessa muihin perusvoimiin, sillä on suurin kantama (ulottuu äärettömään) kaikkien voimien joukossa ja on vastuussa planeettojen, planeettajärjestelmien, tähtien ja jopa muokkaamisesta galaksit.
Se on voima, joka "putoaa" etäisyyden neliön käänteisarvon kanssa. Yksi fysiikan haasteista on sisällyttää painovoima Kvanttimekaniikka
. Tässä yhteydessä on olemassa teorioita, jotka väittävät, että painovoima välittyy kokonaisluvun spin-bosonilla, jota kutsutaan gravitoniksi. Tällä hetkellä painovoima selitetään yleisen suhteellisuusteorian, alkaen Albert Einstein, joka väittää, että suuret massat pystyvät vääristämään aika-ajan geometriaa. Tämän vuorovaikutuksen voimakkuudesta vastaava ominaisuus on kappaleiden massa.sähkömagneettinen voima
sähkömagneettinen voima voi olla sekä vastenmielistä että houkutteleva, vuorovaikutuksessa olevien kuormien merkin suhteen. Se toimii varattujen hiukkasten (kuten protonien ja elektronien) välillä ja sisältää sähköstaattisen voiman, jonka on kuvannut Coulombin laki, ja magneettinen voima, hiukkasten siirtämiseen. Painovoimaan verrattuna se on paljon voimakkaampi ja toimii myös pitkiä matkoja (ulottuu myös äärettömään), mutta voima tuloksena oleva sähköinen makroskooppisella tasolla on yleensä neutraali aineen neutraalisuuden vuoksi, "menettää" tällä tavalla vuorovaikutukselle painovoimainen.
Sähkömagneettinen voima on käänteisesti verrannollinen etäisyyden neliöön, samoin kuin painovoima, ja sitä välittävät bosonit, joita kutsutaan fotonit, joka on myös vastuussa sähkömagneettisten kenttien muodostumisesta. Tämän voiman voimaa mittaava ominaisuus on sähkövaraus
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
vahva voima
Tämän vuorovaikutuksen utelias nimi johtuu sen suuresta voimakkuudesta: se on vastuussa atomiatumien pitämisestä yhdessähuolimatta protonien välillä vallitsevasta suuresta sähköstaattisesta työntövoimasta. Se on lyhyen kantaman voima, noin 10-15 m. Paljon tätä suurempia atomiytimiä on taipumus olla epävakaa, koska tässä tapauksessa sähköstaattinen voima on hallitseva.
Se on vahvin kaikista vuorovaikutuksista luonnossa ja sitä välittävät bosonit, joita kutsutaan gluoneiksi. Lisäksi hadronit, kuten esimerkiksi protonit ja neutronit, muodostuvat kvarkkien trioista, joita ylläpitää yksinomaan voimakas voima, jota välittävät bosonit, joita kutsutaan gluonit. Vahva voima ei toimi leptonit (elektronit, neutriinot, muonit, tauonit), koska niillä ei ole ominaisuutta, joka määrittelee vahvan voiman voimakkuuden: värivaraus.
heikko vahvuus
Heikko vuorovaikutus toimii kahden tyyppisten fermionien välillä: leptonit ja kvarkit. Se on voima, joka on vastuussa radioaktiivinen hajoaminen, suorittamalla yhden tyyppisen kvarkin muuntaminen toiseksi elektronien tai positroneja (antimateria, joka vastaa elektronia). Se on noin miljoona kertaa heikompi kuin voimakas voima, ja sen kantama on vielä pienempi, vain 10-18 m. Tämän vuorovaikutuksen välittävät välivektoribosonit W+, W- ja Z.
Fysiikan teoria, joka yhdistää luonnon vuorovaikutukset, samoin kuin sen välittävät ja vuorovaikutuksessa olevat hiukkaset, on vakiomalli hiukkasten fysiikan. Seuraava kuva esittää 17 peruspartikkelia:
Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
HELERBROCK, Rafael. "Luonnon perusvoimat"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-fundamentais-natureza.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
