W podstawowe siły natury są to te, których najwyraźniej nie da się opisać w bardziej podstawowych terminach i są one powiązane z interakcjami obecnymi w całej materii. Istnieją cztery rodzaje sił podstawowych:
- grawitacyjny;
- elektromagnetyczny;
- silny;
- słaby.
Każdy z tych rodzajów siły działa na jeden lub więcej rodzajów cząstek i jest pośredniczony przez różne bozony. Sprawdź poniżej szczegóły każdego z tych typów interakcji.
siła grawitacji
Moc grawitacyjny jest tylko atrakcyjny i działa pomiędzy wszystkimi cząsteczkami, które mają masę (fermiony), ale to jeszczesłabywszystkich sił natury, będąc praktycznie bez wyrazu na poziomie atomowym i molekularnym. Pomimo małej intensywności w stosunku do innych sił podstawowych, ma największy zasięg (rozciąga się w nieskończoność) pośród wszystkich podstawowych sił i odpowiada za kształtowanie planet, układów planetarnych, gwiazd, a nawet galaktyki.
To jest siła, która „spada” z odwrotnością kwadratu odległości. Jednym z wyzwań dzisiejszej fizyki jest włączenie siły grawitacji do
Mechanika kwantowa. W tym kontekście istnieją teorie, które twierdzą, że siła grawitacji jest pośredniczona przez całkowity bozon spinowy zwany grawitonem. Obecnie siła grawitacji jest wyjaśniona na podstawie Ogólnej Teorii Względności, od Albert Einstein, który twierdzi, że duże masy mogą zniekształcać geometrię czasoprzestrzeni. Własnością odpowiedzialną za intensywność tej interakcji jest masa ciał.siła elektromagnetyczna
siła elektromagnetyczna może być zarówno odpychająca, jak i atrakcyjna, w odniesieniu do znaku oddziałujących obciążeń. Działa między naładowanymi cząstkami (takimi jak protony i elektrony) i obejmuje siłę elektrostatyczną opisaną przez Prawo Coulomba, a siła magnetyczna, do poruszających się cząstek. W porównaniu do siły grawitacyjnej jest znacznie bardziej intensywna i działa również na duże odległości (rozciąga się również do nieskończoności), jednak siła wynikowa elektryczność na poziomach makroskopowych ma tendencję do bycia zerową, ze względu na neutralność materii, „tracąc” w ten sposób na interakcji grawitacyjny.
Siła elektromagnetyczna jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości, podobnie jak siła grawitacyjna, i pośredniczą w niej bozony zwane fotony, odpowiedzialny również za powstawanie pól elektromagnetycznych. Własnością mierzącą siłę tej siły jest ładunek elektryczny
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
duża siła
Ciekawa nazwa tej interakcji wynika z jej wielkiej intensywności: jest odpowiedzialny za utrzymywanie jąder atomowych razem, pomimo dużej elektrostatycznej siły odpychania istniejącej między protonami. To siła krótkiego zasięgu, około 10-15 m. Jądra atomowe znacznie większe niż zwykle this nietrwały, ponieważ w tym przypadku przeważa siła elektrostatyczna.
Jest to najsilniejsza ze wszystkich interakcji w przyrodzie i odbywa się za pośrednictwem bozonów zwanych gluonami. Ponadto hadrony, podobnie jak na przykład protony i neutrony, są tworzone przez tria kwarków, utrzymywane wyłącznie przez działanie silnego oddziaływania, w którym pośredniczą bozony zwane gluony. Silna siła nie działa między leptony (elektrony, neutrina, miony, tauony), ponieważ nie mają właściwości określającej siłę oddziaływania silnego: ładunku kolorowego.
słaba siła
Słaba interakcja działa między dwoma rodzajami fermionów: leptonami i kwarkami. To siła odpowiedzialna za rozpad radioaktywny, dokonując transformacji jednego rodzaju kwarków w inny poprzez emisję elektronów lub pozytony (antymateria odpowiadająca elektronowi). Jest około milion razy słabsza od siły silnej, a jej zasięg jest jeszcze mniejszy, tylko 10-18 m. W tym oddziaływaniu pośredniczą pośrednie bozony wektora W+, W- i Z.
Teoria Fizyki, która łączy oddziaływania natury, jak również jej pośredniczące i oddziałujące cząstki, jest model standardowy Fizyki Cząstek. Poniższy rysunek przedstawia 17 podstawowych cząstek:
Rafael Hellerbrock
Ukończył fizykę
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
HELERBROCK, Rafael. „Podstawowe Siły Natury”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-fundamentais-natureza.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
