Katere so 4 temeljne sile?

Štiri temeljne naravne sile so v resnici štirje načini, kako snov deluje v vesolju. Gravitacija, najšibkejša od štirih, je prisotna v vsakdanjem življenju ljudi, vendar se zdi paradoksalno precej močna. Elektromagnetna sila poganja naše električne stroje, internet in pametne telefone. Drugi dve sili, močna in šibka jedrska sila, delujeta na atomski ravni in vplivata na elementarne delce, kot so protoni in elektroni. Te štiri sile so razlog, da svet obstaja takšen kot obstaja, pri čemer ima vsaka sila edinstvene lastnosti in značilnosti.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Štiri temeljne naravne sile, najmočnejše do najšibkejše, so močna jedrska sila, elektromagnetna sila, šibka jedrska sila in gravitacija.

Ko neživi predmeti ali osnovni delci medsebojno delujejo, temeljne sile vplivajo na njihovo vedenje. Na primer, planeti krožijo okoli sonca zaradi gravitacijske sile. Strela udari, ker elektroni zaradi elektromagnetne sile skačejo med oblaki in tlemi. Atomi ostanejo skupaj zaradi močne jedrske sile, naravno sevanje pa povzroča šibka jedrska sila.

Te sile imajo dve glavni značilnosti. Imajo moč in delujejo na določeni razdalji. Poleg tega so vsaka edinstvena in na snov delujejo na popolnoma različne načine.

Najmočnejša od štirih sil je močna jedrska sila, ki mora v atomskem jedru premagati silo številka dve, elektromagnetizem. Jedra so sestavljena iz protonov in nevtronov, pri čemer se protoni zaradi pozitivnih nabojev med seboj odbijajo. Močna jedrska sila premaga to odbijanje in drži protone tesno skupaj v jedru.

Za primerjavo moči temeljnih sil znanstveniki pogosto uporabljajo močno jedrsko silo kot osnovo in ji dodelijo vrednost 1. Moč vsake druge sile, ki je šibkejša, je podana kot delček te moči. Čeprav je najmočnejša sila, močna jedrska sila ne deluje na daljavo. Omejen je na jedro atoma in ima le obseg približno polmera povprečnega jedra.

Elektromagnetna sila deluje na nabite delce in je ključna interakcija v zvezi z elektriko. Ker ima večina snovi ravnovesje nabitih delcev, so veliki predmeti ponavadi nevtralni in sila nanje ne vpliva. Ko se predmeti napolnijo, na primer v elektromotorjih, v baterijah ali pri statični elektriki, se na primer naboji odbijajo in se za razliko od nabojev privlačijo. Elektroni so nosilci negativnega naboja in jih privlačijo protoni, ki imajo pozitiven naboj. Ko se naboji premikajo, ustvarjajo magnetna polja, ki imajo severni in južni pol. Tako kot pri nabojih se tudi dva podobna pola odbijata in različna pola se privlačita.

Elektromagnetna sila je slabe stotinke močne močne jedrske sile, vendar lahko deluje na daljavo. Medtem ko postaja šibkejši, ko sta nabita predmeta bolj narazen, privlačnost in odboj teoretično nadaljujeta v neskončnost. Vendar so na velikih razdaljah učinki majhni in so lahko zanemarljivi.

Medtem ko močna jedrska sila deluje samo na delce v jedru, šibka jedrska sila deluje na številne osnovne delce in je odgovorna za naravno sevanje. Ureja način, kako se elementi skozi čas naravno razgrajujejo in ko se atomi ne držijo več skupaj, se delci, kot so elektroni, izločijo v obliki sevanja. Kot rezultat šibka jedrska sila vpliva na to, kako poteka jedrska cepitev in jedrska fuzija.

Šibka sila je manj kot milijoninko močna kot močna jedrska sila in deluje le na zelo kratkih razdaljah. Čeprav lahko privlači in odganja delce, je njegovo območje delovanja tako omejeno, da v resnici ne deluje kot druge sile, ki vlečejo ali potiskajo na daljavo. Šibka jedrska sila je bolj podobna lepilu ali masti, ki deluje le v tanki plasti med osnovnimi delci.

Gravitacija deluje kot privlačna sila med katerima koli predmetoma, ki imata maso. Sila teže je odvisna od mase predmetov. V vsakdanjem življenju je sila teže med zemljo in predmeti, kot je avto, teža avtomobila. Sila teže je sorazmerna masi predmetov. Na primer, 2 litra mleka tehtata dvakrat več kot 1 kvart.

Gravitacija je najšibkejša sila in je močna jedrska sila manjša od ene milijoninke milijonte. Čeprav so na atomski ravni zelo šibki, imajo vsakdanji predmeti toliko mase, da sila gravitacije postane precej močna. Za še večjo maso, na primer na planetih in zvezdah, je sila gravitacije dovolj močna, da jih zadrži v orbiti. Gravitacija je podobna elektromagnetni sili, saj deluje na daljavo, teoretično do neskončnosti. To postane pomembno za velike množice, kot so galaksije, ki privlačijo druge galaksije, tudi če so zelo oddaljene.

Lahko si predstavljamo druge sile, ki delujejo v naravi, kot so veter, eksplozija ali sila reaktivnega motorja. To so vse sekundarne sile, ki se pri svojem delovanju zanašajo na temeljne sile. Na primer veter piha, ker vreme vključuje naraščanje vročega zraka in padanje hladnega zraka, hladen zrak pa je težji zaradi gravitacije. Veter ima silo, ker molekule zraka držijo skupaj temeljne sile, ki jim omogočajo potisk. V resnici so štiri temeljne sile v ozadju vsega, kar živi.