自然界中四種基本力

2020-12-06 河豚不見了

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

自從那一坨蘋果砸在牛頓大佬頭上之後,引力相互作用出現在人們眼前,然後基礎相互作用成為了物理學的核心研究課題。

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。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。

電磁力

電磁力這個東西啊,作用在帶電粒子之間,用最簡單的說法就是「同性相斥,異性相吸」,它與引力有相似之處,不管兩個帶電體離得多遠,都存在,只是小而已。最初人們認為電力和磁力不是一個東西,後來又發現其實是一個東西的兩部分,不知道未來還會不會變化。電磁力的發展絕對是離不開麥克斯韋這個人的,建立在庫倫、安培、高斯等等前輩的基礎上,麥克斯韋完善了電磁理論。電磁力在現實似乎與我們的生活更加密切,你在路上走的每一步,都有電磁力在助你穩住身形;洗衣服的時候,也正是因為增大斥力;超導磁懸浮技術。

弱力

弱力又叫弱核相互作用,與粒子衰變有關。衰變是指一種類型的亞原子粒子轉變成另一類型,例如,一個靠近中子的中微子能夠將該中子轉變為質子,同時自身轉變成電子。

弱力在核聚變反應中發揮著至關重要的作用。太陽通過核聚變產生能量,滋養著大多數地球生命。此外,考古學家會利用碳14來判斷遠古時期的骨頭,木頭和其它生物化石的年代,這也與弱力分不開。

強核力

強核力又名強核相互作用,是自然界四種基本力中最強的一種,強度達引力的6×1039倍。它可以將構成物質的基本粒子結合在一起、形成更大的粒子,如將夸克結合在一起、構成質子和中子,再將質子和中子結合在一起、構成原子核。

微觀強核力

強力的奇特之處在於,不同於其它幾種基本力,亞原子粒子距離越近、強力就越弱,粒子距離最遠時反而最強。

相關焦點

  • 【物理原理】力——自然界的四種基本相互作用
    原標題:【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?
  • 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。
  • 你了解自然界的四種基本力嗎?主宰宇宙中發生的一切
    儘管看上去花樣繁多,但我們日常經歷的所有力都可以歸結成四種基本力:引力、弱力、電磁力、以及強核力。這些便是自然界的四種基本作用力,宇宙中發生的一切都由它們主宰。雖然引力能夠將行星、恆星、太陽系、甚至星系維繫在一起,但它實際上是最弱的一種基本力,在分子和原子尺度上尤其微弱。你可以這樣理解:從地上拿起一個球、或者抬起一隻腳、或者跳幾下到底有多難?這些動作都是在與整個地球的引力相對抗。在分子和原子尺度上,相比其它幾種基本力,引力的影響可以說微乎其微。
  • 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
    說到「力」,給我們的感覺是十分平淡無奇的。在初中物理課堂上就學過基本的力學知識:我們可以用力推、拉使物體移位;可以拉伸、扭轉或者粉碎一個物體;揮動手臂用球拍將球打出去,人走路或汽車行駛會遭遇空氣阻力和路面的摩擦力,等等。在日常生活中,我們對這些「力」並不會太過介意。
  • 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?
  • 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。但是在目前,至少有兩種力學現象是無法用四種基本力來解釋的:即電子族粒子和中微子的內部結構。不明白?
  • 什麼是四種基本力,在宇宙中起到了什麼作用?
    ,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
  • 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
    自然界的風雨雷地,四季變換,人們在快速前進過程中產生的阻力,產生的發熱現象等等,這一切都可以用科學來解釋。大自然中的一切都逃脫不了科學的範疇,它們的背後並沒有神,而是科學背後的法則來主導著這一切。而科學的核心也是各種法則,也就是我們通常所說的四種基本力。它們分別是引力、電磁力、強核力和弱核力。
  • 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。
  • 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。
  • 除了四種基本自然力,宇宙中是否存在第五種力?
    我們知道,自然界存在最基本的四種力,分別是引力,電磁力,強核力和弱核力。然而,有沒有第五種力呢?在2015年,科學家在他們的探測器中發現一種不正常粒子現象出現了。這一古怪現象起初並沒有引起多少注意。然而,如果你渴望許多投機性的物理學家告訴你答案,他們可能會告訴你,我們還沒有發現出所有的自然力,自然界還有其它力等著被發現。例如,一些人懷疑如果發現暗物質可能會發現一種微弱的新力量。匈牙利科學家在一個鋰的稀薄樣品中發現了熱質子,然後這些質子通過放射性衰變變成了鈹-8。不出所料,它產生了兩個正電子和兩個電子。
  • 引力是四種基本力中最弱的,科學家承認它可能洩露到其它空間維
    物理學最基本的目的之一是尋求自然界物質運動的統一規律。按照現代物理學的觀點,支配物質世界各種運動現象的力可歸結為四種基本相互作用,即引力相互作用、電磁相互作用、強和弱相互作用。四種基本相互作用的最終統一描述是物理學的重大、前沿科學問題之一。在這四種基本相互作用中,引力作用是所有物質之間都存在的一種相互作用,也稱為萬有引力。
  • 物理學家剛精確測量四種基本力之一的「弱力」
    物理學家們已經做出了迄今為止最精確的測量,來測量弱力——自然界的四種基本力之一:對質子的作用。5月9日發表在《自然》(Nature)期刊上的研究結果,正是標準模型預測的結果,對物理學家們在理論中尋找奇點的努力,以及發現可以解釋暗物質和暗能量新物理學的努力又一次打擊。
  • 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。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。
  • 物理學界為何要統一四種基本力?否則人類文明將遭遇滅頂之災!
    愛因斯坦晚年一直在追尋這樣一個理論,那就是所謂的大統一理論或著說統一場論,他希望這個理論能使自然界中的四種基本力(即:引力、強核力、弱核力, 和電磁力)成為一體。然而,他苦心研究近30年,最終卻無功而返,一直到他1955年去世,它依然沒有研究出統一場論。
  • 自然界存在第五種力 如證實將改變對宇宙的理解
    自然界存在第五種力 如證實將改變對宇宙的理解 2016-08-18 科技日報 劉霞 【字體:他們對研究結果進行梳理後認為,這一亞原子粒子並非物質粒子,而有可能是自然界中存在第五種力的證據。  該研究負責人、物理和天文學教授馮孝仁(音譯)說:「數十年來,我們知道自然界中存在四種基本力:引力、電磁力、強核力(又叫強相互作用力,是四種基本力中最強的)和弱核力。如果我們的結論獲得證實,那將是革命性的。第五種力將徹底改變我們對宇宙的理解,導致力和暗物質的統一。」
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 四種自然基本力能實現統一,合併成一種可以解釋整個宇宙力嗎
    自然界中力形式千千萬萬種,但我們可以把這些力歸類為以下四種基本自然力:引力弱核力電磁力強核力它們被稱為自然四種基本力,支配著宇宙中發生的一切例如,把書放在桌子上的法向力,是桌子原子中的電子排斥書原子中的電子的結果。圖:把書放在桌子上的力是電磁力的結果:桌子原子中的電子排斥書原子中的電子。強核力強核力,也稱為強核相互作用,是自然界四大基本力量中最強的。