淺談四大基本力:引力、電磁力、弱核力、強核力

2020-12-04 愛普之說

「力」這個概念想必大家都不陌生,因為我們何時何地都會遇到它。比如我們走路時是摩擦力在起著重要的作用,而一個物體放在桌面上離不開支持力,這些力都是非常宏觀的現象。然而物質都是由各種微觀粒子組成的,力也有它的本質。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。而萬有引力又是各個粒子之間的引力疊加而成的,這種引力非常弱,可以說是四種力中作用最弱的一種了。與此同時,量子力學認為,各個物質之間的引力可以當作為這兩個物體的粒子之間的引力子交換,實際上這個引力子是虛的,但確實創造了自然界的萬有引力,而實引力子則構成了大家所熟知的引力波。

二:電磁力

生活很多物品都是靠電磁力為理論而設計的,比如電動車等,而電磁力最簡單的模型莫過於原子核與電子之間的作用關係了,不過準確來說是質子和電子。從這不難看出,電磁力是帶電粒子之間的相互作用力。然而電磁力的強度比引力要強數億倍,那為什麼我們沒有直觀的感受到物體與物體間電磁力呢?相關理論認為,一個大的物體包含等量的正電荷與負電荷,此時,物體的排斥力與吸引力就抵消了,最終電磁力就會變得很弱。

三:弱核力

弱核力只作用於自旋為二分之一的粒子,而這種粒子很多人並不理解,其實它只是自旋兩整圈後從各個角度來看都是一樣的一種粒子。在弱核力的作用下,中子可以轉化為質子(附帶一個電子和一個電反中微子),並且弱核力最好的例子是β衰變,這一點被物理學家吳健雄用實驗證實了。像核武器就是以弱核力為基礎。

四:強核力

毫無疑問,強核力是四大基本力中最強的力了,它能夠將質子和中子緊緊束縛在一起,而質子與中子又是由夸克構成的,強核力首先通過膠子將各個夸克「黏在一起」從而實現質子與中子之間的精緊密連接。

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  • 核力與結合能
    而通常原子核是穩定的,於是核內還應有另一種力把各種核子緊緊拉在一起, 此力稱為核力。1.核力:能夠把核中的各種核子聯繫在一起的強大的力叫做核力。2.核力的特點:①核力是四種相互作用中的強相互作用(強力)的一種表現。②核力是短程力。
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    量子力學誕生愛因斯坦最初的統一之夢尚且只局限在統一引力與電磁力,然而這兩種力尚未完成統一,物理史上一場更加翻天覆地的新理論誕生了,它就是量子力學。無論是相對論還是電磁理論,都無法解釋原子裡面各種微觀粒子的運動。正是在這種環境下,量子力學誕生了。
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    【】物理學上四大基本力指強核力、弱核力、電磁力、引力。四大基本力是宇宙能量的一部分,宇宙中的所有能量統一於能量場;物質能量的統一關係是物質能量集群,並通過孵化形成新的物質能量,四大基本力或四大基本物質能量屬於科學範疇。科學家善於從微觀上(分子、原子、質子……)把握世界。【】世界二分法_物質世界、精神世界。
  • 解讀大自然四種基本作用力:引力,電磁力,強力和弱力!
    太陽系2、電磁力電磁力是兩個帶電粒子或物體之間的相互作用力,兩個相互運動的電荷之間存磁力。世上大部分物質都具有電磁力,而磁與電是電磁力的其中一種表現模式。電磁力3、強力一般指強相互作用力,強力,又稱為強核力,所有存在宇宙中的物體都是由原子構成,而原子核是由中子和質子組成。
  • 宇宙四大基本力是什麼,連愛因斯坦都沒能統一它們
    我們這個宇宙中只存在四種最基本的力,分別是強力,弱力,電磁力和引力,接下來給大家分別解釋。電磁力電磁力好理解,你拿一把梳子梳一下頭髮,梳子就能吸起小紙屑,這就是電磁力。電磁力引力引力也好理解,地球繞著太陽轉動,靠的就是萬有引力。
  • 弱力如何控制放射性衰變?為什麼我們通常不提這種力的作用方式?
    四大基本力即自然界的4種基本力,其中包括:強核力、弱核力、電磁力以及引力。科學發展的終極目的就是希望能描繪一幅精確的宇宙圖景,這其中包括從最小的亞原子粒子到可測量的最大尺度。而宇宙中除了物質以外,更重要的是作用於這些物質上的四大基本力。
  • 研究發現強核力以及質子與中子之間的作用變化
    我們許多人都知道,自然界中存在四種基本力:引力、電磁力、弱核力、強核力。其中強核力是所知四種基本作用力中最強的,作用距離相當短,大約在10的負15次方米,也就是一百萬億分之一米的範圍內。在如此極微的距離裡,強核力負責原子核中質子和中子之間的推動和拉動,從而防止原子自身塌陷。
  • 電磁力通過光子傳遞,引力是通過「引力子」傳遞的嗎?
    #宇宙大揭秘#1915年,愛因斯坦發表了著名的廣義相對論,啟發人們認識到空間和時間是可以扭曲的,也解釋了引力的由來他們在探索了微觀世界之後才發現,自然界的三種基本力在本質上是相同的,力的傳遞過程其實都隱含著物質粒子的交換——電磁力是通過光子傳遞的,強核力是通過膠子傳遞的,弱核力則是W和Z玻色子。
  • 引力的本質是什麼?
    引力的本質是什麼?宇宙中有四大基本力,強核力、弱核力、電磁力、以及萬有引力。萬有引力也是四種力中最弱的一種力,關於這些力的本質曾困擾了幾代的科學家,幸運的是關於這些力的本質已經有了基本統一的解釋,為何會產生引力,月球為什麼會繞著地球旋轉?讓我們一起去解答一下這個問題吧!
  • 為什麼時至今日,仍然沒有人能統一四大基本力?
    有觀點認為,牛頓三大力學定律的提出奠定了經典力學的基礎,後世的科學家在這個基礎上不斷地開拓,直到18世紀有科學家發現,除了引力之外還存在另外一種基本力,那就是電磁力。一直到科學家發現強作用力和弱作用力之前,人類認為只有引力和電磁力兩種力,於是科學家們嘗試兩種力之間存在的聯繫,即建立起統一理論。之後愛因斯坦做到了這一點,他提出的廣義相對論往電磁力中引入了場的理論,從而使得電磁力和引力統一了起來。在弱作用力和強作用力被發現之後,科學家們又在思考,是否能夠將四種基本力都統一起來呢?
  • 引力是自然界四種基本力中最弱的,為何我們感覺如此重要?
    說引力最弱,是相對於其他三種力而言的,相對於電磁力,強核力和弱核力,引力確實很弱,地球如此大的質量產生的引力,人類就能輕而易舉擺脫地球的引力飛向太空。你隨手在路上撿起一塊石頭,就能很輕鬆扔的很遠!而對於強核力和弱核力來說,微觀粒子要想擺脫彼此之間的束縛是非常困難的,比如說太陽的核聚變的條件如此苛刻就顯示出了強核力的恐怖,太陽核心溫度高達1500萬攝氏度,3000億個大氣壓才能克服強核力!強核力也是自然界最強的一種力量!引力如此之弱,為什麼我們感覺很重要呢?
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    自然界中總共有四種基本力,分別是:強相互作用力、弱相互作用力、電磁力和引力。對於我們來講,這些力都是非常重要的,正是有了這些基本力的存在,我們所處的宇宙才得以有條不紊的運行。今天我們就來科普一下方面的知識,由於很多人都對弱相互作用力不是很了解,因此本文著重以通俗易懂的方式來介紹弱相互作用力。弱得離譜的引力按照從強到弱的排列,它們的順序依次是:強相互作用力、電磁力、弱相互作用力、引力,與其他三種力相比,引力顯得非常的另類-它實在是太弱了。