Что такое 4 основные силы?

Четыре фундаментальные силы природы на самом деле являются четырьмя способами взаимодействия материи во Вселенной. Гравитация, самая слабая из четырех, присутствует в повседневной жизни людей, но парадоксальным образом кажется довольно сильной. Электромагнитная сила управляет нашими электрическими машинами, Интернетом и смартфонами. Две другие силы, сильная и слабая ядерные силы, действуют на атомном уровне и влияют на элементарные частицы, такие как протоны и электроны. Эти четыре силы являются причиной того, что мир существует таким, какой он есть, причем каждая сила имеет уникальные свойства и характеристики.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Четыре фундаментальные силы природы, от самых сильных до самых слабых, - это сильное ядерное взаимодействие, электромагнитное взаимодействие, слабое ядерное взаимодействие и гравитация.

Когда неодушевленные предметы или элементарные частицы взаимодействуют, фундаментальные силы влияют на их поведение. Например, планеты вращаются вокруг Солнца из-за силы тяжести. Молния поражает, потому что электроны прыгают между облаками и землей из-за электромагнитной силы. Атомы остаются вместе из-за сильного ядерного взаимодействия, а естественное излучение вызывается слабым ядерным взаимодействием.

Эти силы имеют две общие характеристики. У них есть сила, и они действуют на определенном расстоянии. Кроме того, каждый из них уникален и действует по-разному.

Самая мощная из четырех сил - это сильная ядерная сила, которая должна преодолеть силу номер два, электромагнетизм, в атомном ядре. Ядра состоят из протонов и нейтронов, причем протоны отталкиваются друг от друга за счет своих положительных зарядов. Сильное ядерное взаимодействие преодолевает это отталкивание и удерживает протоны близко друг к другу в ядре.

Чтобы иметь возможность сравнить силу фундаментальных сил, ученые часто используют сильное ядерное взаимодействие в качестве основы и присваивают ему значение 1. Сила каждой из других сил, более слабых, дается как часть этой силы. Хотя это самая мощная сила, сильная ядерная сила не действует на расстоянии. Он ограничен ядром атома и имеет радиус действия примерно равный радиусу среднего ядра.

Электромагнитная сила действует на заряженные частицы и является ключевым взаимодействием во всем, что связано с электричеством. Поскольку большая часть материи имеет баланс заряженных частиц, большие объекты имеют тенденцию быть нейтральными, и сила на них не влияет. Когда предметы становятся заряженными, например, в электродвигателях, батареях или статическом электричестве, подобные заряды отталкиваются, а разные - притягиваются. Электроны являются носителями отрицательного заряда и притягиваются к протонам, имеющим положительный заряд. Когда заряды движутся, они создают магнитные поля с северным и южным полюсами. Как и в случае с зарядами, два одинаковых полюса отталкиваются, а разные полюса притягиваются.

Электромагнитное взаимодействие составляет чуть менее одной сотой силы сильного ядерного взаимодействия, но оно может действовать на расстоянии. Хотя он становится слабее, когда заряженные объекты находятся дальше друг от друга, притяжение и отталкивание теоретически продолжаются до бесконечности. Однако на больших расстояниях эффекты крошечные и могут быть незначительными.

В то время как сильное ядерное взаимодействие действует только на частицы в ядре, слабое ядерное взаимодействие действует на многие элементарные частицы и отвечает за естественное излучение. Он управляет естественным разрушением элементов с течением времени, и когда атомы больше не удерживаются вместе, частицы, такие как электроны, выбрасываются в виде излучения. В результате слабое ядерное взаимодействие влияет на то, как происходит ядерное деление и ядерный синтез.

Слабое взаимодействие менее одной миллионной силы сильного ядерного взаимодействия, и оно действует только на очень коротких расстояниях. Хотя он может притягивать и отталкивать частицы, его рабочий диапазон настолько ограничен, что на самом деле он не действует как другие силы, которые тянут или отталкивают на расстоянии. Слабое ядерное взаимодействие больше похоже на клей или смазку, действующее только в тонком слое между элементарными частицами.

Гравитация действует как сила притяжения между любыми двумя объектами, имеющими массу. Сила тяжести зависит от массы предметов. В повседневной жизни сила тяжести между землей и такими объектами, как автомобиль, равна весу автомобиля. Сила тяжести прямо пропорциональна массе предметов. Например, 2 литра молока весят вдвое больше, чем 1 литр.

Гравитация - самая слабая сила, и она составляет менее одной миллионной миллионной силы сильного ядерного взаимодействия. Несмотря на то, что на атомном уровне они очень слабы, повседневные предметы обладают такой большой массой, что сила гравитации становится довольно сильной. Для еще большей массы, такой как у планет и звезд, сила тяжести достаточно велика, чтобы удерживать их на орбите. Гравитация похожа на электромагнитную силу в том смысле, что она действует на расстоянии, теоретически до бесконечности. Это становится важным для огромных масс, таких как галактики, которые притягивают другие галактики, даже если они находятся очень далеко друг от друга.

Легко представить себе другие силы, действующие в природе, например ветер, взрыв или силу реактивного двигателя. Все это второстепенные силы, действие которых зависит от фундаментальных сил. Например, ветер дует, потому что погода предполагает подъем горячего воздуха и опускания холодного воздуха, при этом холодный воздух становится тяжелее из-за силы тяжести. Ветер обладает силой, потому что молекулы воздуха удерживаются вместе фундаментальными силами, позволяя им толкать. Фактически, за всем, что переживает живое существо, стоят четыре фундаментальные силы.