Čo sú 4 základné sily?

Štyri základné sily prírody sú skutočne štyri spôsoby interakcie hmoty vo vesmíre. Gravitácia, najslabšia zo všetkých štyroch, je prítomná v každodennom živote ľudí, ale paradoxne sa zdá byť dosť silná. Elektromagnetická sila riadi naše elektrické stroje, internet a inteligentné telefóny. Ďalšie dve sily, silné a slabé jadrové sily, pôsobia na atómovej úrovni a ovplyvňujú elementárne častice, ako sú protóny a elektróny. Tieto štyri sily sú dôvodom, prečo svet existuje taký, aký existuje, pričom každá sila má jedinečné vlastnosti a vlastnosti.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Štyri základné sily prírody, najsilnejšie až najslabšie, sú silná jadrová sila, elektromagnetická sila, slabá jadrová sila a gravitácia.

Pri interakcii neživých predmetov alebo elementárnych častíc ovplyvňujú ich správanie základné sily. Napríklad planéty obiehajú okolo Slnka kvôli gravitačnej sile. Blesk udiera, pretože elektróny skákajú medzi mrakmi a zemou v dôsledku elektromagnetickej sily. Atómy zostávajú pohromade kvôli silnej jadrovej sile a prirodzené žiarenie je spôsobené slabou jadrovou silou.

Tieto sily majú spoločné dve hlavné charakteristiky. Majú silu a pôsobia na určitú vzdialenosť. Okrem toho sú každý jedinečný a pôsobia na hmotu úplne inými spôsobmi.

Najmocnejšou zo štyroch síl je silná jadrová sila, ktorá musí prekonať silu číslo dva, elektromagnetizmus, v atómovom jadre. Jadrá sú tvorené protónmi a neutrónmi, pričom protóny sa navzájom odpudzujú kvôli svojim kladným nábojom. Silná jadrová sila prekonáva toto odpudzovanie a drží protóny blízko seba v jadre.

Aby bolo možné porovnať silu základných síl, vedci často používajú ako základ silnú jadrovú silu a priraďujú jej hodnotu 1. Sila každej z ďalších síl, ktoré sú slabšie, sa uvádza ako zlomok tejto sily. Aj keď je to najsilnejšia sila, silná jadrová sila nepôsobí na diaľku. Je obmedzený na jadro atómu a má iba rozmedzie približne polomeru priemerného jadra.

Elektromagnetická sila pôsobí na nabité častice a je kľúčovou interakciou pri všetkom, čo súvisí s elektrinou. Pretože väčšina hmoty má rovnováhu nabitých častíc, veľké objekty majú tendenciu byť neutrálne a sila na ne nemá žiadny vplyv. Keď sa predmety nabijú, napríklad v elektromotoroch, batériách alebo statickou elektrinou, napríklad poplatky odpudzujú a na rozdiel od nich sa môžu líšiť. Elektróny sú nositeľmi negatívnych nábojov a sú priťahované protónmi, ktoré majú kladný náboj. Pri pohybe nábojov vytvárajú magnetické polia, ktoré majú severný a južný pól. Rovnako ako v prípade nábojov, dva podobné póly odpudzujú a rôzne póly priťahujú.

Elektromagnetická sila je tesne pod stotinou sily silnej jadrovej sily, ale môže pôsobiť na diaľku. Aj keď je slabší, keď sú nabité objekty ďalej od seba, príťažlivosť a odpudzovanie teoreticky pokračujú do nekonečna. Na veľké vzdialenosti sú však účinky malé a môžu byť zanedbateľné.

Zatiaľ čo silná jadrová sila pôsobí iba na častice v jadre, slabá jadrová sila pôsobí na mnoho elementárnych častíc a je zodpovedná za prirodzené žiarenie. Reguluje spôsob prirodzeného rozkladu prvkov v priebehu času, a keď už atómy nie sú držané pohromade, sú častice ako elektróny vylučované vo forme žiarenia. Výsledkom je, že slabá jadrová sila ovplyvňuje to, ako prebieha jadrové štiepenie a jadrová fúzia.

Slabá sila je menej ako jedna milióntina taká silná ako silná jadrová sila a pôsobí iba na veľmi krátke vzdialenosti. Aj keď dokáže priťahovať a odpudzovať častice, jej prevádzkový rozsah je taký obmedzený, že v skutočnosti nepôsobí ako ostatné sily, ktoré na určitú vzdialenosť tiahnu alebo tlačia. Slabá jadrová sila pripomína skôr lepidlo alebo mazací tuk, ktorý je aktívny iba v tenkej vrstve medzi elementárnymi časticami.

Gravitácia pôsobí ako príťažlivá sila medzi ľubovoľnými dvoma objektmi, ktoré majú hmotnosť. Sila gravitácie závisí od hmotnosti predmetov. V každodennom živote je gravitačná sila medzi zemou a predmetmi, ako je auto, hmotnosťou automobilu. Gravitačná sila je priamo úmerná hmotnosti predmetov. Napríklad 2 litre mlieka vážia dvakrát toľko ako 1 liter.

Gravitácia je najslabšia sila a je menšia ako jedna milióntina milióntiny sily silnej jadrovej sily. Aj keď sú predmety dennej potreby na atómovej úrovni veľmi slabé, majú toľko hmoty, že gravitačná sila je dosť silná. Pre ešte väčšiu hmotnosť, napríklad na planétach a hviezdach, je gravitačná sila dostatočne silná na to, aby sa udržala na obežnej dráhe. Gravitácia je ako elektromagnetická sila v tom, že pôsobí na diaľku, teoreticky až do nekonečna. To je dôležité pre obrovské masy, ako sú galaxie, ktoré priťahujú ďalšie galaxie, aj keď sú od seba veľmi vzdialené.

Je ľahké si predstaviť ďalšie sily pôsobiace v prírode, napríklad vietor, výbuch alebo sila prúdového motora. Všetko sú to sekundárne sily, ktoré sa pri svojej činnosti spoliehajú na základné sily. Napríklad fúka vietor, pretože počasie zahŕňa stúpanie horúceho vzduchu a klesanie studeného vzduchu, pričom studený vzduch je ťažší vďaka gravitácii. Vietor má silu, pretože molekuly vzduchu sú držané pohromade základnými silami, čo im umožňuje vyvíjať tlak. Za všetkým, čo prežíva živé bytosti, sú v skutočnosti štyri základné sily.