Bij fundamentele krachten van de natuur het zijn degenen die blijkbaar niet in meer basale termen kunnen worden beschreven en die verband houden met de interacties die in alle materie aanwezig zijn. Er zijn vier soorten fundamentele krachten:
- zwaartekracht;
- elektromagnetisch;
- sterk;
- zwak.
Elk van deze soorten kracht werkt op een of meer soorten deeltjes en wordt gemedieerd door verschillende bosonen. Bekijk hieronder de details van elk van deze soorten interacties.
zwaartekracht
De kracht zwaartekracht het is alleen aantrekkelijk en werkt tussen alle deeltjes die massa hebben (fermionen), maar het is de meerzwakvan alle natuurkrachten, die praktisch niet expressief zijn op atomair en moleculair niveau. Ondanks zijn kleine intensiteit ten opzichte van andere fundamentele krachten, heeft het het grootste bereik (strekt zich uit tot oneindig) tussen alle fundamentele krachten en is verantwoordelijk voor het vormgeven van planeten, planetaire systemen, sterren en zelfs sterrenstelsels.
Het is een kracht die "valt" met het omgekeerde van het kwadraat van de afstand
. Een van de uitdagingen in de natuurkunde van vandaag is om de zwaartekracht op te nemen in Kwantummechanica. In deze context zijn er theorieën die beweren dat de zwaartekracht wordt gemedieerd door een geheel getal spinboson genaamd graviton. Momenteel wordt de zwaartekracht verklaard vanuit de Algemene Relativiteitstheorie, van Albert Einstein, die beweert dat grote massa's in staat zijn de geometrie van ruimtetijd te vervormen. De eigenschap die verantwoordelijk is voor de intensiteit van deze interactie is de massa van de lichamen.elektromagnetische kracht:
de elektromagnetische kracht kan zowel weerzinwekkend als aantrekkelijk zijn, met betrekking tot het teken van de op elkaar inwerkende belastingen. Het werkt tussen geladen deeltjes (zoals protonen en elektronen) en omvat de elektrostatische kracht, beschreven door Wet van Coulombmb, en de magnetische kracht, voor bewegende deeltjes. Vergeleken met de zwaartekracht is het veel intenser en werkt het ook over lange afstanden (het strekt zich ook uit tot oneindig), maar de kracht resulterende elektrische op macroscopische niveaus heeft de neiging nul te zijn, vanwege de neutraliteit van materie, op deze manier "verliezen" aan de interactie zwaartekracht.
De elektromagnetische kracht is omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand, net als de zwaartekracht, en wordt gemedieerd door de bosonen die de fotonen, ook verantwoordelijk voor de vorming van elektromagnetische velden. De eigenschap die de sterkte van deze kracht meet, is de elektrische lading
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
sterke kracht
De merkwaardige naam van deze interactie is te danken aan de grote intensiteit: het is verantwoordelijk voor het bij elkaar houden van de atoomkernen, ondanks de grote elektrostatische afstotingskracht die tussen de protonen bestaat. Het is een kracht op korte afstand, ongeveer 10-15 m. Atoomkernen die veel groter zijn dan dit zijn meestal instabiel, omdat in dit geval de elektrostatische kracht overheerst.
Het is de sterkste van alle interacties in de natuur en wordt gemedieerd door bosonen die gluonen worden genoemd. tevens de hadronen, zoals bijvoorbeeld protonen en neutronen, worden gevormd door trio's van quarks, die uitsluitend worden onderhouden door de werking van de sterke kracht, die wordt gemedieerd door bosonen genaamd gluonen. De sterke kracht werkt niet tussen de leptonen (elektronen, neutrino's, muonen, tauonen), omdat ze niet de eigenschap hebben die de sterkte van de sterke kracht bepaalt: de kleurlading.
zwakke kracht
Zwakke interactie tussen de twee soorten fermionen: leptonen en quarks. Het is de kracht die verantwoordelijk is voor de radioactief verval, het uitvoeren van de transformatie van het ene type quark in het andere door de emissie van elektronen of positronen (antimaterie die overeenkomt met het elektron). Het is ongeveer een miljoen keer zwakker dan de sterke kracht, en het bereik is nog kleiner, op slechts 10-18 m. Deze interactie wordt gemedieerd door de intermediaire vectorbosonen W+, W- en Z.
De theorie van de natuurkunde die de interacties van de natuur samenbrengt, evenals de mediërende en interagerende deeltjes, is de standaard model van deeltjesfysica. De volgende afbeelding toont de 17 fundamentele deeltjes:
Door Rafael Hellerbrock
Afgestudeerd in natuurkunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
HELERBROCK, Rafael. "Fundamentele krachten van de natuur"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-fundamentais-natureza.htm. Betreden op 27 juni 2021.
