什麼是四種基本力,在宇宙中起到了什麼作用?

2021-02-15 宇宙探索未解之謎

人類科學的進步依仗於物理學的進步，更準確的說是依仗基礎物理學的進步，因此研究物質之間的相互作用就變得十分重要


迄今為止物理學家們已經發現了宇宙可見物質中全部的四大基本力，所有觀察到的物理現象本質上都能用四種基本相互作用力得到描述和解釋。也正因為如此，無數物理學家們渴望把四種基本力綜合到一起，成為一個完善的物理學終極理論，也就是愛因斯坦晚年致力於的「大統一理論」

由於我們的宇宙是由微觀粒子構成的，因此粒子之間的萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力決定了宇宙中的一切，相比其他三個基本力，引力是我們最為熟悉的，但它卻是最弱的力，日常生活中的小質量物體之間的引力作用基本忽略不計也感覺不到，但在天體運行中可以清楚的感覺到引力的存在以及帶來的影響

引力雖說是最弱的力，但它的作用範圍卻是最大的，相比之下其他三種作用力的範圍都很小，弱力和亞原子粒子的β（貝塔）衰變息息相關，作為一種非接觸力，弱力的名稱由來只是因為一般強度比電磁力及強力弱好幾個數量級。

事實上強力的確是強度最大力，它把夸克以及夸克構成的質子和中子牢牢束縛住，這也決定了它的作用範圍只局限於原子核層面，《三體》中的水滴就是用強互作用力材料製造而成，因此它可以輕鬆洞穿人類戰艦而毫髮無傷，背後依靠的就是強相互作用力。

電磁力的強度僅次於強力，現代文明也是在熟練利用電和磁的基礎上建成的，電磁力本質上就是電流和電荷在在磁場中所受的力。

四種基本力代表了宇宙中的一切，上世紀60年代人類物理學家成功將電磁力和弱力統一到一個理論中，稱為「弱電統一理論」，後來又以楊振寧和米爾斯的「楊-米爾斯方程」為核心建立了標準模型理論，首次把強力，弱力和電磁力統一到一起。

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  • 宇宙中的四種基本力,在自然界中到底起什麼作用?
    在過去的兩千年以來，科學家們逐步發現宇宙中的所有現象都可以劃歸為四種基本力。這四種基本力量從一開始就不同，但本質上是不可缺少的，它們是電磁力、強核力、弱核力和重力。下面簡要介紹這四種基本力量在自然界中的作用。
  • 宇宙存在的規則——萬有引力、電磁力、弱力和強力四種基本力
    目前研究結論認為：宇宙中只有四種基本力，分別是萬有引力、電磁力、弱力和強力，這四種力構成了宇宙的基本形態和發展，宇宙的千變萬化是由這四種力操縱的。電力和磁力統稱電磁力：運動的電荷相互間除了有電力作用外，還有磁力的相互作用，光子是傳遞電磁力的媒介。磁力實際上是電力的一種表現。我們生活中遇到的大部分力是電磁力的表現，比如沙發的彈力。
  • 自然界中四種基本力
    大自然中有四種不同的「力」，除了最廣為人知的引力和電磁力之外，還有兩種是「強力」和「弱力」，這四種目前發現的基本作用力，宇宙中已知的一切，都由它們主宰。等到了二十世紀初，愛因斯坦在發展相對論理論的時候，用「等效原理」降費慣性力與引力場「等效（視為同種東西）」，才為引力相互作用建立起廣義相對論。
  • 宇宙中的四種基本力是如此精巧,它會是造物主設計的嗎?
    我們知道，宇宙在四種基本力量間達成了精確的平衡，四種我們熟知並熱愛的力量，就在你我身邊，它們是：重力，電磁力，弱相互作用和強相互作用。這些都是保證我們世界正常運轉的,不可缺少的力量。重力，一般來說，是我們最早有所體會的。我們蹣跚學步，然後摔跤，正是重力在玩兒我們。如果你搬了什麼重東西，摔了，這又是重力在搞鬼。電磁理論使我們了解，物質的化學性質。
  • 宇宙為什麼有四種基本力?破解玄機,統一四種基本力前路漫漫
    電磁力是除引力以外我們最熟悉的一種基本力，它是我們現代生活中一切便利的源頭，例如電、光、計算機、電視、電話等等。當然，它也常常在自然界中露出它的猙獰——雷暴天氣的電閃雷鳴。從微觀角度來說，粒子的電荷決定了電磁力的強度，就如同物體的質量決定了引力的強度類似。
  • 你了解自然界的四種基本力嗎?主宰宇宙中發生的一切
    北京時間10月29日消息，據國外媒體報導，各類物理力在宇宙中無處不在。從在路上行走到火箭發射，再到貼在冰箱上的冰箱貼，這些都需要力的作用。
  • 萬有引力和引力有什麼不同?四種基本性質力中電磁力最多
    從高中物理開篇，我們都聽過四大基本力：萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力，今天我們來看看都有哪些常見的這種力。一、電磁力平時最常見的彈力，是四大基本力中的電磁力的宏觀表現。本質是接觸面之間大量分子在外力做功下偏離電磁場基態，電磁場被激發而儲存的額外能量就是彈性勢能。相鄰原子或分子之間作用力也屬於電磁力。
  • 為什麼宇宙會有四種基本力?它們能夠統一嗎?未來之路很艱辛
    大自然的一切現象和規則都是由這四種基本力來主導進行的，而宇宙中的一切演化其實也是由這四種基本力來進行。可以說我們研究探索科學，其實就是在研究這四種力，曾經有科學家稱科學的終點是神學，其實這種說法某種程度上也是正確的。
  • 宇宙四大基本力是什麼,連愛因斯坦都沒能統一它們
    推力，壓力，阻力，摩擦力，重力，洛倫磁力，隨便一說都有很多種不同名詞的力，這麼多形形色色的力為什麼說我們的宇宙目前發現的力只有4種基本力呢？那這4大基本力分別是什麼？它們分別又是怎麼定義的呢？重力與壓力今天就給大家做個力的科普，說說宇宙中的四大基本力。
  • 引力不是四種基本力中最弱的嗎,為什麼感覺是最重要的呢?
    引力雖弱，但的確是最重要的，因為大家整天喊著的跨越高維度宇宙，引力就是關鍵的鑰匙。可以這樣說，引力關係著人類文明未來的生死存亡。四種基本力的由來牛頓之前，可沒有四種基本力這種說法，這還得回顧一下物理學小小的發展歷史。物理學從伽利略牛頓開始，最後由麥克斯韋把電學和磁學合二為一，把當時所有理論歸於一統。這就是「經典物理學」，也是物理學的黃金時代。
  • 基本作用力有:引力、電磁力,你還知道什麼「力」?
    可是，這些力都不是物理學家眼中這個宇宙中最根本的力。我們一拳打在沙包上，一個小球撞向另外一個小球，或者一顆子彈洞穿標靶，這些是動量守恆定理在起著作用。只要知道物體的運動速度和質量，就可以計算撞擊後發生的一切事情。
  • 引力是無處不在天生的四種基本力之一
    其實引力不是「產生」的，而是這個世界本身就存在的，是四種基本作用力之一。引力是質量引起，是物質的本質屬性。引力大小與相互作用物體質量乘積成正比，與它們的距離平方成反比。計算引力的公式為：F=(G×M1×M2)/R2其中：F為兩個物體之間的引力，G為萬有引力常量，M1為物體1的質量，M2:為物體2的質量，R:為兩個物體之間的距離。
  • 【物理原理】力——自然界的四種基本相互作用
    >來自大名鼎鼎的村山齊的《自然界的四種基本相互作用力》 卷首語：力——自然界的四種基本相互作用 為什麼月亮得以圍繞地球作周期性的運動？科學家發現，諸如此類的自然現象之所以發生，原因在於其背後隱藏著四種基本的相互作用，它們分別是引力、電磁力、弱核力和強核力。本期推出了主打文章「村山齊博士闡述四種基本力」，旨在探討支配宇宙萬物如何運作的這四種力的典型特性及其相關的未解之謎。 在物理學的早期發展過程中，人們曾以為物質之間的相互作用是直接和瞬時的，即力的傳遞不需要任何媒介，也不需要任何時間。
  • 四種基本力中引力是最弱的,為何還能坍縮出破壞力超強的黑洞?
    引力雖然是四種基本作用力中最弱的，但是引力的作用範圍無限遠，而且可以無限疊加，這使得引力控制著宇宙中大尺度的宏觀物質運動。四種基本力在物理學中，物質間的相互作用可以解釋一切和物質有關的物理現象，目前人類一共發現了四種相互作用，或者說是基本力，它們分別是：強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用和萬有引力相互作用。
  • 普林斯頓大學物理系學霸對四種基本力的介紹
    四個基本力是宇宙中每個相互作用的基礎>我們每天經歷的所有力都可以歸結為四個基本的力：引力、弱核力、強核力和電磁力，它們支配著宇宙中發生的一切。一個大物體在時空中的作用有點像一個放在紙中間的大球，它會讓紙變形，並導致紙上其他更小的物體向中間下落。雖然萬有引力將行星、恆星、太陽系甚至星系聚集在一起，但它卻是最弱的基本力，尤其是在分子和原子尺度上。把一個物體從地上提起來或者往上跳等動作都在抵消整個地球的引力。在分子和原子水平上，引力相對其他基本力來說幾乎沒有影響。
  • 大家一起來聊聊四種基本力的統一問題
    我先說說四種基本力的基本特徵自然界中存在著四種最基本的力，分別是引力、弱核力、電磁力和強核力。這四種力囊括了自然界中幾乎所有的力學現象。引力作用於物質的質量屬性之上，主要表現在天體的演化、結構的維持、天體之間的吸引，和宇宙結構的維持，但在微觀世界，它表現並不突出；弱核力與中微子或磁距有關，參合在粒子的衰變當中；電磁力作用於電荷之間，是形成普通物質結構的基礎，光子是電磁力的傳播粒子；
  • 為什麼物理學追求四種基本力的統一?
    自從科學誕生之日起，科學家就一直走在統一的道路上，牛頓統一了天上地下的物體運動規律，麥克斯韋統一了電和磁，愛因斯坦統一了時間和空間，質量和能量，楊振寧統一了電磁力與弱核力；統一場論是物理學的終極夢想，如果誰真的能統一四種基本力，那麼他的功績是絕對是前所未有的。
  • 啥叫四種基本力,質子帶正電本來相斥,為啥卻粘在一起?
    先簡單說說四種基本力。自從牛頓發現了萬有引力定律，隨著科學研究的深入，發現這個世界的一切不外乎受四種力的約束，即萬有引力、電磁作用力、強力、弱力。在這四種力中，萬有引力和電磁力都是長程力，理論上可以傳播無限遠，傳播速度為光速；強力作用距離很短，約在10^-15m以內；弱力作用距離更短，在10^-17m以內，它們傳播速度小於光速。在這四種力中，引力最弱，弱力次弱，電磁力較強，強力最強。它們的強度表達為：強力10^4N，電磁力10^2N，弱力10^-2N，引力10^-34N。
  • 科學家宣稱發現宇宙中第五種基本力的證據
    來源：新浪科技匈牙利科學院的研究人員可能發現了存在第五種基本力的跡象，這引起了物理學界的爭論議論紛紛。這是一張宇宙網狀結構的示意圖新浪科技訊 北京時間11月27日消息，據國外媒體報導，匈牙利科學院的研究人員聲稱，他們發現了宇宙中第五種自然力，這可能會改變我們對宇宙運行方式的理解。
  • 你學過的物理書可能要改寫,匈牙利科學家發現宇宙第五種基本力
    宇宙基本力：如果你還記得你的中學物理課本，你也許還能想起「宇宙基本力」這個物理學概念，所謂「基本力」是指目前可見宇宙中的四種力，這些力不僅支配著原子，也支配著整個宇宙星系的運轉，其中包括重力、電磁力、強相互作用力（也叫：強核力）、弱相互作用力（也叫：弱核力）這四種。