Jakie są cztery podstawowe siły natury?

Od początku XX wieku fizycy rozpoznali cztery podstawowe siły lub interakcje, które obejmują wszystkie znane zjawiska w naturze. Trzy z czterech zostały scharakteryzowane rygorystycznie i matematycznie przez model standardowy, sformułowany na początku lat siedemdziesiątych. Cztery siły to silna siła jądrowa (znana również jako siła kolorów), słaba siła jądrowa (pośredniczy w rozkład beta), siła elektromagnetyczna i grawitacja.

Przy bardzo wysokich energiach słaba siła jądrowa i elektromagnetyczna jednoczą się (zacznij zachowywać się zamiennie), podczas gdy przy jeszcze wyższych siłach uważa się, że silna siła jednoczy się z elektrownią, a na koniec siła silnej elektrowni jednoczy się z grawitacją. Uważa się, że wszystkie cztery zjednoczyły się natychmiast po Wielkim Wybuchu, w najwcześniejszych stadiach formacji wszechświata.

Silna siła nuklearna utrzymuje razem protony i neutrony w jądrze atomowym. Mówiąc dokładniej, pośredniczy to wymiana gluonów międzyKwarki tworzące protony i neutrony. Jest 100 razy silniejszy niż siła elektromagnetyczna. Gdy jądra zostaną rozbite w reakcjach jądrowych, energia z tej siły jest uwalniana. Opisany przez teorię fizyki zwaną chromodynamiką kwantową, traci całą swoją siłę w odległościach znacznie szerszych niż jądro atomowe.

Siła elektromagnetyczna polega na tym, że ludzie są najbardziej znani, i jest odpowiedzialna za wszystkie reakcje chemiczne i najbardziej rozpoznawalne właściwości fizyczne, takie jak światło. Za pośrednictwem Photony, które tworzą całe promieniowanie elektromagnetyczne, od promieni kosmicznych po światło widzialne po fale radiowe o wyjątkowo niskiej częstotliwości. Zarówno ciepło, jak i światło składają się z fotonów.

Interakcje siły elektromagnetycznej są określane na podstawie ładunku elektrycznego. Powodem, dla którego ludzie nie wpadają przez krzesło, gdy na nim siedzi, jest to, że ładunek ujemny makina elektronów atomowychGÓRE Ciała są odpychane przez ujemny ładunek skorupek elektronów tworzących krzesło. Fale fotonowe zmniejszają się w zależności od kwadratu odległości ich źródła.

Słaba siła jądrowa jest odpowiedzialna za stosunkowo niewielki zakres podstawowych interakcji. Pośredniczy w rozpad beta, co dzieje się, gdy neutron rozkłada się na proton i elektron lub pozytron. Za pośrednictwem bozonów W i Z, jest około sto miliardów razy słabszy niż elektromagnetyczny. Działa tylko na krótkich odległościach.

Grawitacja jest najsłabsza ze wszystkich sił, ale najbardziej wszechobecna we wszechświecie, ponieważ jest generowana przez wszystkie ciała o masie. Grawitacja wynosi 10 ^{36 razy słabszy niż siła elektromagnetyczna, co utrudnia analizę matematyczną. Cząstki uważane za grawitacyjne - grawitacje - nie zostały jeszcze wykryte. Grawitacja różni się również od innych sił, ponieważ nie została jeszcze zintegrowana z innymi wRygorystyczny sposób matematyczny. Fizycy szukają teorii, aby zjednoczyć grawitację z innymi siłami od prawie wieku, bez szczęścia.}