Ob temeljne naravne sile gre za tiste, ki jih na videz ni mogoče opisati bolj osnovno in so povezani z interakcijami, ki so prisotne v vseh snoveh. Obstajajo štiri vrste temeljnih sil:
- gravitacijski;
- elektromagnetni;
- močna;
- šibka.
Vsaka od teh vrst sil deluje na eno ali več vrst delcev in jo posredujejo različni bozoni. Spodaj si oglejte podrobnosti o vsaki od teh vrst interakcij.
gravitacijska sila
Moč gravitacijski je le privlačen in deluje med vsemi delci, ki imajo maso (fermioni), ampak to je večšibkavseh naravnih sil, ki je na atomski in molekularni ravni praktično neizrazit. Kljub majhni intenzivnosti glede na druge temeljne sile ima največji domet (sega do neskončnosti) med vsemi temeljnimi silami in je odgovoren za oblikovanje planetov, planetarnih sistemov, zvezd in celo galaksije.
Je sila, ki "pade" z inverzno kvadratom razdalje. Eden od izzivov v fiziki danes je vključiti gravitacijsko silo v Kvantna mehanika. V tem kontekstu obstajajo teorije, ki trdijo, da je gravitacijska sila posredovana s celoštevilnim spin bozonom, imenovanim graviton. Trenutno je gravitacijska sila razložena iz Teorije splošne relativnosti, iz
Albert Einstein, ki trdi, da so velike mase sposobne izkriviti geometrijo prostora-časa. Lastnost, ki je odgovorna za intenzivnost te interakcije, je masa teles.elektromagnetna sila
elektromagnetna sila je lahko odbijajoč in privlačenglede na predznak medsebojno obremenjenih. Deluje med nabitimi delci (kot so protoni in elektroni) in vključuje elektrostatično silo, ki jo opisuje Coulombov zakon, in magnetna sila, za gibljive delce. V primerjavi z gravitacijsko silo je veliko bolj intenzivna in deluje tudi na velike razdalje (seže tudi do neskončnosti), vendar sila nastala električna energija na makroskopskih ravneh zaradi nevtralnosti snovi običajno postane nična in na ta način "izgubi" zaradi interakcije gravitacijski.
Elektromagnetna sila je obratno sorazmerna kvadratu razdalje, enako kot gravitacijska sila, posredujejo pa jo bozoni, imenovani fotoni, odgovoren tudi za nastanek elektromagnetnih polj. Lastnost, ki meri jakost te sile, je električni naboj
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
močna sila
Nenavadno ime te interakcije je posledica njene velike intenzivnosti: je odgovoren za vzdrževanje atomskih jeder skupaj, kljub veliki elektrostatični sili odbijanja med protoni. To je sila kratkega dosega, približno 10-15 m. Atomska jedra, veliko večja od teh, so ponavadi nestabilna, ker je v tem primeru prevladujoča elektrostatična sila.
Je najmočnejša od vseh interakcij v naravi in ga posredujejo bozoni, imenovani gluoni. Poleg tega hadroni, na primer protone in nevtrone, tvorijo trio kvarkov, ki jih vzdržuje izključno delovanje močne sile, ki jo posredujejo bozoni, gluoni. Močna sila ne deluje med leptoni (elektroni, nevtrini, mioni, tauoni), saj nimajo lastnosti, ki določa jakost močne sile: barvni naboj.
šibka sila
Šibka interakcija deluje med dvema vrstama fermionov: leptoni in kvarki. Za to je odgovorna sila radioaktivni razpad, ki izvaja transformacijo ene vrste kvarka v drugo z oddajanjem elektronov oz pozitroni (antimaterija ustreza elektronu). Približno milijonkrat je šibkejši od močne sile, njegov domet pa je še manjši, le 10-18 m. To interakcijo posredujejo vmesni vektorski bozoni W+, W- in Z.
Teorija fizike, ki združuje medsebojne vplive narave, pa tudi njene posredujoče in medsebojno delujoče delce, je standardni model fizike delcev. Naslednja slika prikazuje 17 osnovnih delcev:
Avtor Rafael Hellerbrock
Diplomiral iz fizike
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
HELERBROCK, Rafael. "Temeljne naravne sile"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-fundamentais-natureza.htm. Dostop 27. junija 2021.
