La forțe fundamentale ale naturii sunt acelea care aparent nu pot fi descrise în termeni mai de bază și sunt legate de interacțiunile prezente în toată materia. Există patru tipuri de forțe fundamentale:
- gravitațional;
- electromagnetic;
- puternic;
- slab.
Fiecare dintre aceste tipuri de forță acționează asupra unuia sau mai multor tipuri de particule și este mediată de bosoni diferiți. Consultați detaliile fiecăruia dintre aceste tipuri de interacțiuni de mai jos.
forta gravitationala
Puterea gravitațional este doar atractiv și acționează între toate particulele care au masă (fermioni), dar este Mai multslaba tuturor forțelor naturii, fiind practic inexpresiv la nivel atomic și molecular. În ciuda intensității sale reduse față de alte forțe fundamentale, are cea mai mare autonomie (se extinde până la infinit) printre toate forțele fundamentale și este responsabil pentru modelarea planetelor, sistemelor planetare, stelelor și chiar galaxii.
Este un forță care „cade” cu inversul pătratului distanței. Una dintre provocările fizicii de astăzi este de a încorpora forța gravitațională în
Mecanica cuantică. În acest context, există teorii care susțin că forța gravitațională este mediată de un boson de spin întreg numit graviton. În prezent, forța gravitațională este explicată din Teoria relativității generale, din Albert Einstein, care susține că masele mari sunt capabile să distorsioneze geometria spațiului-timp. Proprietatea responsabilă de intensitatea acestei interacțiuni este masa corpurilor.forța electromagnetică
forța electromagnetică poate fi atât respingător, cât și atractiv, în ceea ce privește semnul încărcărilor care interacționează. Acționează între particule încărcate (cum ar fi protoni și electroni) și include forța electrostatică, descrisă de Legea lui Coulomb, si forta magnetica, pentru particulele în mișcare. Comparativ cu forța gravitațională, este mult mai intensă și acționează și pe distanțe mari (se extinde și la infinit), totuși, forța rezultatul electric la niveluri macroscopice tinde să fie nul, datorită neutralității materiei, „pierzând” în acest fel față de interacțiune gravitațional.
Forța electromagnetică este invers proporțională cu pătratul distanței, la fel ca și forța gravitațională și este mediată de bosoni numiți fotoni, responsabil și pentru formarea câmpurilor electromagnetice. Proprietatea care măsoară puterea acestei forțe este sarcina electrică
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
forta puternica
Numele curios al acestei interacțiuni se datorează intensității sale mari: este responsabil pentru menținerea nucleilor atomici laolaltă, în ciuda marii forțe de respingere electrostatică existente între protoni. Este o forță de rază scurtă, aproximativ 10-15 m. Nucleii atomici mult mai mari decât acesta tind să fie instabil, deoarece, în acest caz, forța electrostatică este predominantă.
Este cea mai puternică dintre toate interacțiunile din natură și este mediat de bosoni numiți gluoni. In plus hadroni, cum ar fi protonii și neutronii, de exemplu, sunt formați de triouri de quarks, menținute exclusiv de acțiunea forței puternice, care este mediată de bosoni numiți gluoni. Forța puternică nu acționează între leptoni (electroni, neutrini, muoni, tauoni), deoarece nu au proprietatea care definește puterea forței puternice: încărcarea culorii.
puterea slabă
Interacțiunea slabă acționează între cele două tipuri de fermioni: leptoni și quarks. Este forța responsabilă de dezintegrarea radioactivă, efectuând transformarea unui tip de quark în altul prin emisia de electroni sau pozitroni (antimateria corespunzătoare electronului). Este de aproximativ un milion de ori mai slabă decât forța puternică, iar raza sa de acțiune este chiar mai mică, la doar 10-18 m. Această interacțiune este mediată de vectorii intermediari bosoni W+, W- și Z.
Teoria fizicii care reunește interacțiunile naturii, precum și particulele sale de mediere și interacțiune, este model standard de fizica particulelor. Următoarea figură prezintă cele 17 particule fundamentale:
De Rafael Hellerbrock
Absolvent în fizică
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
HELERBROCK, Rafael. „Forțele fundamentale ale naturii”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-fundamentais-natureza.htm. Accesat la 27 iunie 2021.
