Na temeljne sile prirode to su oni koji se očito ne mogu opisati u osnovnim pojmovima i povezani su s interakcijama prisutnim u cijeloj materiji. Postoje četiri vrste temeljnih sila:
- gravitacijski;
- elektromagnetski;
- jak;
- slab.
Svaka od ovih vrsta sile djeluje na jednu ili više vrsta čestica, a posreduju je različiti bozoni. U nastavku pogledajte pojedinosti svake od ovih vrsta interakcija.
sila gravitacije
Snaga gravitacijski samo je privlačan i djeluje između svih čestica koje imaju masu (fermioni), ali to je višeslabsvih sila prirode, koji je praktički neizražajan na atomskoj i molekularnoj razini. Unatoč malom intenzitetu u odnosu na druge temeljne sile, ima najveći domet (proteže se do beskonačnosti) među svim temeljnim silama i odgovoran je za oblikovanje planeta, planetarnih sustava, zvijezda i čak galaksije.
To je sila koja "pada" obrnutom od kvadrata udaljenosti. Jedan od izazova u fizici danas je ugrađivanje gravitacijske sile u Kvantna mehanika. U tom kontekstu postoje teorije koje tvrde da je gravitacijska sila posredovana cjelobrojnim spin bozonom nazvanim graviton. Trenutno je gravitacijska sila objašnjena iz Teorije opće relativnosti, iz
Albert Einstein, koji tvrdi da su velike mase sposobne iskriviti geometriju prostornog vremena. Svojstvo odgovorno za intenzitet ove interakcije je masa tijela.elektromagnetska sila
elektromagnetska sila može biti i odbojan i privlačan, s obzirom na predznak međusobno opterećenih dijelova. Djeluje između nabijenih čestica (poput protona i elektrona) i uključuje elektrostatičku silu, opisanu od Coulombov zakon, i magnetska sila, za pokretne čestice. U usporedbi s gravitacijskom silom, ona je puno intenzivnija i djeluje i na velike udaljenosti (također se proteže do beskonačnosti), međutim sila rezultirajući električni na makroskopskim razinama ima tendenciju da bude ništavan, zbog neutralnosti materije, na taj način "gubeći" od interakcije gravitacijski.
Elektromagnetska sila je obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti, kao i gravitacijska sila, a posreduju je bozoni zvani fotoni, također odgovoran za stvaranje elektromagnetskih polja. Svojstvo koje mjeri snagu ove sile je električni naboj
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
jaka sila
Znatiželjan je naziv ove interakcije zbog velikog intenziteta: jest odgovorna za održavanje atomskih jezgri na okupu, unatoč velikoj elektrostatičkoj sili odbijanja koja postoji između protona. To je sila kratkog dometa, oko 10-15 m. Atomske jezgre mnogo veće od ove imaju tendenciju nestabilna, jer je u ovom slučaju prevladavajuća elektrostatička sila.
Najjača je od svih interakcija u prirodi a posreduju ga bozoni koji se nazivaju gluoni. Osim toga, hadroni, poput protona i neutrona, na primjer, tvore triovi kvarkova, održavani isključivo djelovanjem jake sile, koja je posredovana bozonima tzv. gluoni. Jaka sila ne djeluje između leptoni (elektroni, neutrini, mioni, tauoni), jer nemaju svojstvo koje definira snagu jake sile: naboj u boji.
slaba snaga
Slaba interakcija djeluje između dvije vrste fermiona: leptona i kvarkova. To je sila odgovorna za radioaktivni raspad, izvodeći transformaciju jedne vrste kvarka u drugu emisijom elektrona ili pozitroni (antimaterija koja odgovara elektronu). Otprilike je milijun puta slabiji od jake sile, a domet mu je još manji, sa samo 10-18 m. Ova interakcija posreduje se srednjim vektorskim bozonima W+, W- i Z.
Teorija Fizike koja okuplja interakcije prirode, kao i njezine posredujuće i interakcijske čestice, je standardni model fizike čestica. Sljedeća slika prikazuje 17 osnovnih čestica:
Napisao Rafael Hellerbrock
Diplomirao fiziku
Želite li uputiti ovaj tekst u školskom ili akademskom radu? Izgled:
HELERBROCK, Rafael. "Temeljne sile prirode"; Brazil škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-fundamentais-natureza.htm. Pristupljeno 27. lipnja 2021.
