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

2020-12-06 超超July

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。另外,電磁力是四種基本力之一的這個「基本」的意思就是:所有力的本質都只能歸為這四種力。從作用範圍和強度來看,答案也只能是電磁力。一個小小的磁鐵可以很容易地把一個磁體吸引起來,而萬有引力卻無法與之平衡。到目前為止它是一個未解之謎,主流理論認為,在標準三維粒子物理中,微弱的地球引力是一個巨大的謎團,而在額外維度中就有可能成為關鍵解。同時,具有電荷的物質才能有電磁力,帶有不同性質電荷的粒子電磁力不同。

二、萬有引力

美國兩位理論物理學家提出了一種可能解釋,他們觀點基於非歐幾何(也就是彎曲幾何),時間和空間被物質和能量融合在了一起,形成一個捲曲的或彎曲的時空結構。而在此理論中,有一種時空嚴重彎曲的結構,即使引力在一個空間區域內很強大,而在其他區域內也會變得微弱。萬有引力與引力的特殊之處在於:一個是萬有,所有物質都有引力;一個是引力,即僅能使物體相互吸引。而其他三種相互作用力,均可以表現為引力或斥力。

三、強相互作用

具有色荷的物質才能有強相互作用,帶有不同色荷的物質強相互作用的表現也不同。

四、弱相互作用

只有費米子才能有弱相互作用,玻色子沒有。

思考:因為現在的引力理論只是一個近似理論,還不是100%和實際符合的理論。在極小尺度,引力強度將逐漸接近甚至超過電磁力。目前看來,在宇宙大尺度,在極小尺度,目前已有的引力理論需要改變,包括廣義相對論在內,也都需要改變。

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  • 基本作用力有:引力、電磁力,你還知道什麼「力」?
    那麼到底是什麼作用在改變著物體的運動狀態呢?兩個小球相撞,雖然兩個小球各自的運動狀態都改變了,可是從整個系統的角度來看,兩個小球仍然符合動量守恆,其實並沒有什麼「力」摻和在這起小球相撞事件中,只不過是「速度」從一個小球轉移到了另外一個小球身上。宇宙中的第一種基本的力是萬有引力。
  • 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。
  • 什麼是四種基本力,在宇宙中起到了什麼作用?
    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
  • 在四種基本作用力中最重要的是萬有引力嗎,你怎麼看?
    現在科學家們發現世界上所有的現象都離不開四種基本作用力,這四種作用力都重要,每種力都有其勢力範圍,各管一攤,缺一不可。缺了誰這個世界都會崩塌。因此這四種基本力就是撐起世界的四根頂梁柱,都至關重要,不存在哪一種更重要的問題。
  • 四種基本力量電磁力,強力,弱力,引力
    四種基本力量:電磁力,強力,弱力,引力。而愛因斯坦認為,最基本的力量可以用經典力學來描述,即所謂的經典場。而量子力學的基本問題是否與經典力學完全相同?愛因斯坦在1926年發表《論動體的電動力學》一文時並沒有說明這一點,只說了兩點:(1)我對於粒子物理學研究進行了很大的努力,並且在原始版本中發現問題在於粒子的運動應當有其自身的規律;(2)我希望找到不同粒子在空間中的勢能比,即用一個勢能平面去描述不同粒子的勢能。基於以上兩點,愛因斯坦認為非慣性系中的一維問題可以通過把整個坐標系轉變為自由空間的一維問題來加以解決。
  • 引力和電磁力,與人類生活密切相關的兩種力
    力是兩個物體之間的相互作用。自然界中一共有4種基本力,分別是引力、電磁力、強力和弱力。在這一篇文章中,我主要介紹一下與我們日常生活息息相關的兩種力——引力和電磁力。沒有地球的引力拉扯束縛著我們,我們將會因失重而飄浮起來,地球上也不會有大氣和海洋。沒有引力,月球將不會繞著地球轉,地球也不會繞著太陽轉,宇宙將會亂套。引力是什麼?引力是如何產生的?引力有哪些性質?別著急,下面咱們來接著介紹。擁有質量的物體之間存在相互吸引靠近的趨勢,這就是引力。
  • 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。引力相互作用作用,在宇宙的大尺度上無處不在,它是刻畫星體運動的基本規律,比如大家熟知的太陽、地球和月亮之間的關係;當然,從大的行星運行到微小的蘋果墜落,引力之存在,與生活息息相關。
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    >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。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。
  • 引力是四種基本力中最弱的,為何是它引起坍縮產生黑洞?
    :強力、弱力、電磁力和萬有引力。它們分別在不同的尺度下把自己的特點發揮到極致。強力和弱力起作用的尺度很小,只在原子核內部起作用。距離只要稍遠一點,這兩種力就會衰減得無影無蹤,因此在宏觀世界無法感受到它們的影響。電磁力跟強力和弱力一樣,在微觀世界發揮作用。但是它的作用範圍比強力、弱力稍遠一些,主要發生在原子核與電子之間。
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    在過去的幾百年裡,物理學家們積累了大量證據,說明了所有我們身邊尋常遇到的事物間的相互作用、以及隱秘的不同事物之間的相互作用,都可以歸結為自然界四種基本力的組合——引力、電磁力、強核力和弱核力。引力是大家最熟悉不過的,它不但讓我們能牢固地腳踏大地,而且還維持著我們的地球不停地繞著太陽轉。兩個物體質量有多大,決定著能產生多強的引力。
  • 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。
  • 引力到底是什麼,可能它並不是力
    力在我們的生活中隨處可見,當我推別人一下,我會給別人施加一個力,而我也會受到一個反作用力。如此常見的現象卻支配著我們的生活,我們的一切,從微乎其微的原子量子到浩瀚無垠的宇宙。大名鼎鼎的牛頓提出萬有引力定律,解釋了天體運行的規律。海王星的發現不得不說是一個奇蹟,是對牛頓萬有引力定律的最好詮釋。
  • 當代物理界的「痛點」:引力與電磁力的統一
    ,並推算出萬有引力計算公式為F=GMm/R^2(G為萬有引力常數),後來愛因斯坦發現牛頓的萬有引力公式計算的並不精確,且牛頓認為引力是一種超距作用。通俗的說,同樣發生一個事件,對於不同的人來說發生的時間可能是不同的。但是狹義相對論有一個致命的缺席就是只服從慣性系,而不服從非慣性系。
  • 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。
  • 【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。
  • 淺談四大基本力:引力、電磁力、弱核力、強核力
    科學家曾表示粒子之間的相互作用力有四種,分別是引力,電磁力,弱核力,強核力。別看這些力都是從微觀角度出發而設立起來的,但它們的作用卻十分重要。一:引力牛頓發現的萬有引力是經典物理學的一塊基石,沒有它,我們便不會了解地球為何會繞著太陽轉。
  • 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。
  • 引力是無處不在天生的四種基本力之一
    一直有人對引力的本質有懷疑,弄不清引力場是怎麼回事,是物體本身存在的還是空間存在的;還有人認為既然這個世界不存在永動機,為什麼會產生引力呢?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。