В основні сили природи це ті, які, очевидно, не можуть бути описані більш простими термінами і пов’язані з взаємодіями, присутніми у всій матерії. Існує чотири типи основних сил:
- гравітаційне;
- електромагнітний;
- сильний;
- слабкий.
Кожен із цих типів сили діє на один або кілька типів частинок і опосередковується різними бозонами. Ознайомтеся з деталями кожного з цих типів взаємодій нижче.
сила тяжіння
Потужність гравітаційне він лише привабливий і діє між усіма частинками, що мають масу (ферміони), але це більшеслабкийвсіх сил природи, будучи практично невиразним на атомному та молекулярному рівнях. Незважаючи на малу інтенсивність щодо інших основних сил, вона має найбільший діапазон (поширюється до нескінченності) серед усіх основних сил і відповідає за формування планет, планетних систем, зірок і навіть галактик.
Це сила, яка «падає» з оберненою до квадрата відстані. Однією з проблем фізики сьогодні є включення сили тяжіння в Квантова механіка. У цьому контексті існують теорії, які стверджують, що сила тяжіння опосередковується цілочисельним спіновим бозоном, який називається гравітоном. В даний час сила тяжіння пояснюється з теорії загальної відносності, з
Альберт Ейнштейн, який стверджує, що великі маси здатні спотворювати геометрію простору-часу. Властивістю, що відповідає за інтенсивність цієї взаємодії, є маса тіл.електромагнітна сила
електромагнітна сила може бути як відразливим, так і привабливим, щодо знака взаємодіючих навантажень. Він діє між зарядженими частинками (такими як протони та електрони) і включає електростатичну силу, описану Закон Кулона, та магнітна сила, для рухомих частинок. Порівняно з гравітаційною силою, вона набагато інтенсивніша, а також діє на великі відстані (вона також поширюється до нескінченності), однак сила в результаті електричний на макроскопічних рівнях має значення нуль через нейтральність речовини, «втрачаючи» таким чином взаємодію гравітаційне.
Електромагнітна сила обернено пропорційна квадрату відстані, як і сила тяжіння, і опосередковується бозонами, званими фотони, також відповідальний за утворення електромагнітних полів. Властивістю, що вимірює силу цієї сили, є електричний заряд
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
сильна сила
Курйозна назва цієї взаємодії пов’язана з її великою інтенсивністю: вона є відповідальний за утримання атомних ядер разом, незважаючи на велику силу електростатичного відштовхування, що існує між протонами. Це сила короткої дальності, близько 10-15 м. Атомні ядра набагато більші, ніж це, як правило нестійкий, оскільки в цьому випадку переважає електростатична сила.
Це найсильніша з усіх взаємодій у природі і опосередковується бозонами, які називаються глюонами. Крім того, адрони, як протони та нейтрони, наприклад, утворюються тріо кварків, що утримуються виключно дією сильної сили, яка опосередковується бозонами, глюони. Сильна сила не діє між лептони (електрони, нейтрино, мюони, тауни), оскільки вони не мають властивості, що визначає силу сильної сили: кольорового заряду.
слабка міцність
Слабка взаємодія діє між двома типами ферміонів: лептонами та кварками. Це сила, відповідальна за радіоактивний розпад, виконуючи перетворення одного типу кварка в інший через випромінювання електронів або позитрони (антиматерія, що відповідає електрону). Це приблизно в мільйон разів слабкіше сильної сили, а її дальність ще менша - лише в 10-18 м. Ця взаємодія опосередковується проміжними векторними бозонами W+, Ш- та З.
Теорія фізики, яка об'єднує взаємодії природи, а також її опосередковуючі та взаємодіючі частинки, є стандартна модель фізики частинок. На наступному малюнку показано 17 основних частинок:
Автор: Рафаель Хеллерброк
Закінчив фізику
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
ХЕЛЕРБРОК, Рафаель. «Фундаментальні сили природи»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-fundamentais-natureza.htm. Доступ 27 червня 2021 року.
