Was sind die vier grundlegenden Naturkräfte?
Seit dem frühen 20. Jahrhundert haben Physiker vier grundlegende Kräfte oder Wechselwirkungen erkannt, die alle bekannten Phänomene in der Natur umfassen. Drei von vier wurden durch das Standardmodell, das in den frühen 1970er Jahren formuliert wurde, rigoros und mathematisch charakterisiert. Die vier Kräfte sind die starke Kernkraft (auch als Farbkraft bekannt), die schwache Kernkraft (vermittelt Beta -Zerfall), die elektromagnetische Kraft und die Schwerkraft.
Bei sehr hohen Energien, der schwachen Kern- und elektromagnetischen Kraft (sich austauschbar verhalten), wird angenommen, dass sich die starke Kraft mit dem Elektrofenak und schließlich die stark elektrowake Kraft mit der Schwere verbindet. Es wird angenommen, dass alle vier einen Augenblick nach dem Urknall in den frühesten Stadien der Bildung des Universums vereint waren.
Die starke Kernkraft hält Protonen und Neutronen im Atomkern zusammen. Insbesondere wird es durch den Austausch von Gluonen zwischen vermitteltQuarks, die Protonen und Neutronen bilden. Es ist 100 -mal stärker als die elektromagnetische Kraft. Wenn Kerne in Kernreaktionen zerschlagen werden, wird Energie aus dieser Kraft freigesetzt. Beschrieben durch die Theorie der Physik, die als Quantenchromodynamik bezeichnet wird, verliert sie seine gesamte Stärke in Entfernungen, die viel breiter sind als der Atomkern.
Die elektromagnetische Kraft ist die, mit der Menschen am bekanntesten sind und für alle chemischen Reaktionen und die bekanntesten physikalischen Eigenschaften wie Licht verantwortlich sind. Es wird durch Photonen vermittelt, aus denen alle elektromagnetischen Strahlung besteht, von kosmischen Strahlen bis hin zu sichtbarem Licht bis hin zu extrem niedrigen Funkwellen. Sowohl Wärme als auch Licht bestehen aus Photonen.
elektromagnetische Kraftwechselwirkungen werden durch elektrische Ladung bestimmt. Der Grund, warum die Leute nicht durch einen Stuhl fallen, während sie darauf sitzenG -Up Die Leiche werden durch die negative Ladung der Elektronenschalen abgestoßen, die den Stuhl ausmachen. Photonenwellen verringern die Stärke entsprechend dem Quadrat der Entfernung ihrer Quelle.
Die schwache Kernkraft ist für einen relativ kleinen Bereich grundlegender Wechselwirkungen verantwortlich. Es vermittelt den Beta -Zerfall, was passiert, wenn ein Neutron in ein Proton und ein Elektron oder Positron einbricht. Durch W- und Z -Bosonen vermittelt, ist es ungefähr hundert Milliarden Mal schwächer als die elektromagnetische. Es funktioniert nur über kurze Strecken.
Schwerkraft ist die schwächste aller Kräfte, aber das allgegenwärtigste im Universum, da es von allen Körpern mit Masse erzeugt wird. Die Schwerkraft beträgt 10 36 mal schwächer als die elektromagnetische Kraft, was es schwierig macht, mathematisch zu analysieren. Die Partikel, von denen angenommen wurde, dass sie die Schwerkraft - Gravitonen - noch nicht nachgewiesen wurden. Die Schwerkraft unterscheidet sich auch von den anderen Kräften, da sie noch nicht in die anderen in integriert wurdeein strenger mathematischer Weg. Physiker suchen seit fast einem Jahrhundert nach einer Theorie, um die Schwerkraft mit den anderen Kräften zu vereinen, ohne Glück.