강한 힘, 약한 힘, 중력 및 전자기력으로 알려진 네 가지 자연력 중 이름이 강한 힘이 다른 세 개를 지배하고 원자핵을 보유하는 역할을합니다. 함께. 그러나 그 범위는 매우 작습니다-중간 크기의 핵의 직경 정도입니다. 놀랍게도 강한 힘이 먼 거리에 걸쳐 작용하면 친숙한 세계의 모든 것 (호수, 산, 생물)이 하나의 큰 건물 크기의 덩어리로 부서 질 것입니다.
원자핵과 강한 힘
우주의 모든 원자는 하나 이상의 전자 구름으로 둘러싸인 핵으로 구성됩니다. 핵은 차례로 하나 이상의 양성자를 포함합니다. 수소를 저장하는 모든 원자에는 중성자가 있습니다. 강한 힘은 양성자와 중성자가 서로를 끌어 당겨 핵에 함께 머물게합니다. 그러나 강한 힘이 핵 밖에서는 거의 영향을 미치지 않기 때문에 인접한 원자의 양성자와 중성자를 끌어 들이지 않습니다.
강하고 전자기력
양성자는 양전하를 띤 입자입니다. 전하가 반발하는 것처럼 양성자는 서로 접근 할 때 반발력을 경험하고 가까워 질수록 힘은 빠르게 증가합니다. 반발을 일으키는 전자기력은 먼 거리에 걸쳐 작용하므로 다른 힘이 양성자에 작용하지 않는 한 서로 접촉하지 않습니다. 반면에 중성자는 전하가 없습니다. 자유 중성자는 방해받지 않고 움직입니다. 그러나 양성자와 중성자가 약 1 조분의 1 밀리미터 내에 들어 오면 강한 힘이 차지하고 입자가 서로 달라 붙습니다.
입자 탁구
네 가지 근본적인 힘을 지배하는 현대 이론은 그것이 탁구 게임에서와 같이 작은 입자의 전후 교환의 산물이라고 제안합니다. 이 게임에서 Heisenberg Uncertainty Principle은 규칙을 설정합니다. 무거운 입자는 짧은 거리를 이동할 수있는 반면 가벼운 입자는 장거리에 도달 할 수 있습니다. 전자기학의 경우 입자는 질량이없는 광자입니다. 전자기력은 무한한 거리까지 확장됩니다. 그러나 pions라고 불리는 매우 무거운 입자는 강한 힘을 매개하기 때문에 그 범위는 매우 짧습니다.
핵융합
중력은 태양과 다른 별들을 하나로 묶습니다. 엄청난 양의 수소와 헬륨 가스는 코어에 거대한 압력을 생성하여 양성자와 중성자를 함께 강제합니다. 가까이 다가 가면 강한 힘이 작용하여 서로 달라 붙어 그 과정에서 에너지를 방출하고 수소를 헬륨으로 변환합니다. 과학자들은 이것을 융합 반응이라고 부르며 석탄이나 휘발유를 태우는 것과 같은 화학 반응보다 천만 배나 많은 에너지를 생산합니다.
중성자 별
중성자 별은 별의 수명이 끝날 때 발생하는 폭발의 잔재입니다. 그것은 맨해튼 크기의 영역으로 압축 된 별의 질량으로 구성된 초 밀도 물체입니다. 중성자 별에서는 폭발이 모든 양성자와 중성자를 하나로 묶었 기 때문에 강한 힘이 지배적입니다. 별에는 원자가 없습니다. 큰 입자 덩어리가됩니다. 원자는 대부분 빈 공간이고 중성자 별은 모든 공간을 압착하기 때문에 밀도가 엄청납니다. 티스푼의 중성자 별 물질의 무게는 천만 톤이 될 것입니다. 지구는 원자로 이루어져 있기 때문에 강한 힘이 갑자기 먼 거리에서 작용하면 모든 양성자와 중성자는 서로 뭉쳐서 직경이 수백 미터이고 지구의 모든 원래 질량.