Кои са 4-те основни сили?

Четирите основни природни сили всъщност са четирите начина, по които материята взаимодейства във Вселената. Гравитацията, най-слабата от четирите, присъства в ежедневието на хората, но парадоксално изглежда доста силна. Електромагнитната сила управлява нашите електрически машини, Интернет и смартфони. Другите две сили, силните и слабите ядрени сили, действат на атомно ниво и влияят на елементарни частици като протони и електрони. Тези четири сили са причината светът да съществува такъв, какъвто съществува, като всяка сила има уникални свойства и характеристики.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Четирите основни природни сили, най-силните до най-слабите, са силната ядрена сила, електромагнитната сила, слабата ядрена сила и гравитацията.

Когато неживите предмети или елементарни частици си взаимодействат, основните сили влияят върху тяхното поведение. Например планетите обикалят около Слънцето поради гравитационната сила. Мълния удря, защото електроните скачат между облаците и земята поради електромагнитната сила. Атомите остават заедно поради силната ядрена сила, а естествената радиация се причинява от слабата ядрена сила.

Тези сили имат две основни общи характеристики. Имат сила и действат на определено разстояние. Освен това, всеки от тях е уникален и действа върху материята по напълно различни начини.

Най-мощната от четирите сили е силната ядрена сила, която трябва да преодолее силата номер две, електромагнетизма, в атомното ядро. Ядрата са изградени от протони и неутрони, като протоните се отблъскват взаимно поради своите положителни заряди. Силната ядрена сила преодолява това отблъскване и държи протоните близо един до друг в ядрото.

За да могат да сравнят силата на основните сили, учените често използват силната ядрена сила като основа и й присвояват стойност 1. Силата на всяка от другите сили, които са по-слаби, се дава като част от тази сила. Въпреки че е най-мощната сила, силната ядрена сила не действа на разстояние. Той е ограничен до ядрото на атом и има обхват от приблизително радиус на средно ядро.

Електромагнитната сила действа върху заредените частици и е ключовото взаимодействие във всичко, свързано с електричеството. Тъй като повечето материи имат баланс на заредени частици, големите обекти са склонни да бъдат неутрални и силата не оказва влияние върху тях. Когато предметите се зареждат, например в електрически двигатели, в батерии или със статично електричество, като заряди се отблъскват и за разлика от зарядите се привличат. Електроните са носителите на отрицателен заряд и се привличат към протоните, които имат положителен заряд. Когато зарядите се движат, те създават магнитни полета, които имат северния и южния полюс. Както при зарядите, два подобни стълба се отблъскват и различни полюси се привличат.

Електромагнитната сила е малко под една стотна от силата на силната ядрена сила, но може да действа от разстояние. Въпреки че става по-слаб, когато заредените обекти са по-отдалечени, привличането и отблъскването теоретично продължават до безкрайност. На големи разстояния обаче ефектите са малки и могат да бъдат незначителни.

Докато силната ядрена сила действа само върху частици в ядрото, слабата ядрена сила действа върху много елементарни частици и е отговорна за естественото излъчване. Той управлява начина, по който елементите се разграждат естествено във времето и когато атомите вече не се държат заедно, частици като електрони се изхвърлят под формата на радиация. В резултат слабата ядрена сила влияе върху начина на ядрено делене и ядрен синтез.

Слабата сила е по-малка от една милионна толкова силна, колкото силната ядрена сила и действа само на много малки разстояния. Въпреки че може да привлича и отблъсква частици, обхватът му на действие е толкова ограничен, че всъщност не действа като другите сили, които теглят или изтласкват на разстояние. Слабата ядрена сила е по-скоро като лепило или грес, активна само в тънък слой между елементарните частици.

Гравитацията действа като привлекателна сила между всеки два обекта, които имат маса. Силата на гравитацията зависи от масата на предметите. В ежедневието силата на гравитацията между земята и обекти като кола е теглото на колата. Силата на гравитацията е право пропорционална на масата на предметите. Например 2 литра мляко тежат два пъти повече от 1 литра.

Гравитацията е най-слабата сила и е по-малка от една милионна от милионната сила на силната ядрена сила. Макар и много слаби на атомно ниво, ежедневните предмети имат толкова голяма маса, че силата на гравитацията става доста силна. За още по-голяма маса, като например на планети и звезди, силата на гравитацията е достатъчно силна, за да ги задържи в орбита. Гравитацията е като електромагнитната сила, тъй като тя действа на разстояние, теоретично до безкрайност. Това става важно за огромни маси като галактики, които привличат други галактики, дори когато са много отдалечени.

Лесно е да си представим други сили, активни в природата, като вятър, експлозия или силата на реактивен двигател. Това са всички вторични сили, които разчитат на основните сили за своето действие. Например вятърът духа, защото времето включва издигане на горещ въздух и падане на студен въздух, като студеният въздух е по-тежък поради гравитацията. Вятърът има сила, тъй като молекулите на въздуха се държат заедно от основните сили, което им позволява да упражняват тласък. Всъщност четирите основни сили стоят зад всичко, което преживява живото същество.