พลังพื้นฐานสี่ประการของธรรมชาติคืออะไร?

พลังพื้นฐานของธรรมชาติคือการดึงดูดหรือแรงผลักระหว่างวัตถุตามที่อธิบายผ่านการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กและอนุภาค

ฟิสิกส์ได้ระบุปฏิสัมพันธ์พื้นฐานไว้สี่ประเภท ซึ่งรวมกันแล้วอธิบายทุกการกระทำที่เราเห็นในจักรวาล ตั้งแต่การสลายตัวของอนุภาคอะตอมไปจนถึงการเคลื่อนตัวของกาแลคซีทั้งหมด

พลังนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งคืออะไร?

แรงนิวเคลียร์อย่างแรงคือสิ่งที่ยึดนิวเคลียสของอะตอมไว้ด้วยกัน

โปรตอนและนิวตรอนที่ประกอบเป็นนิวเคลียสของอะตอมนั้นประกอบด้วยอนุภาคที่เรียบง่ายกว่าสามอนุภาคที่เรียกว่าควาร์ก อนุภาคที่เรียกว่ากลูออนทำหน้าที่กับคุณสมบัติของควาร์กที่เรียกว่าสีทำให้เกิดแรงดึง

ต่างจากแรงพื้นฐานอีกสามแรงคือ ยิ่งกลูออนต้องเดินทางไกลเท่าไร แรงนิวเคลียร์ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น เมื่อพิจารณาจากขนาดของโปรตอนและนิวตรอน เอฟเฟกต์คล้ายสปริงนี้ทำให้แยกควาร์กออกจากกันได้ยากอย่างไม่น่าเชื่อ สิ่งนี้ช่วยอธิบายว่าทำไมพลังที่แข็งแกร่งถึงแข็งแกร่งมาก

ในระดับนิวเคลียสทั้งหมดของอะตอม แรงยังจับโปรตอนและนิวตรอนทั้งหมดเข้าด้วยกัน โปรตอนยังผลักกันออกไปด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งทำให้นิวเคลียสของอะตอมมีความสมดุลที่ละเอียดอ่อน

แม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นทั้งแรงดึงดูดและแรงผลักระหว่างอนุภาคที่มีคุณสมบัติที่เรียกว่าค่าใช้จ่ายซึ่งมีสองประเภท - บวกและลบ วัตถุที่มีประจุเหมือนกันจะมีผลที่น่ารังเกียจต่อกัน ในขณะที่วัตถุที่มีประจุที่ต่างกันจะมีผลที่น่าดึงดูด

นี่คือพลังที่ชัดเจนที่สุดในชีวิตประจำวันของเรา เนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนที่มีประจุลบและโปรตอนที่มีประจุบวก ทำให้อะตอมเดี่ยวสามารถรวมกันเป็นวัสดุต่างๆ ได้ นอกจากนี้ แรงยังถูกส่งผ่านสนามแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยอนุภาคที่เรียกว่าโฟตอน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในดวงตาของเราทำให้ร่างกายของเราสัมผัสได้ถึงแสง

แรงนิวเคลียร์อ่อนคืออะไร?

ในบรรดาแรงพื้นฐานทั้งหมด แรงนิวเคลียร์แบบอ่อนถือเป็นแรงที่ยากที่สุดที่จะเข้าใจ อธิบายว่าควาร์กที่ประกอบเป็นอนุภาคนิวเคลียร์สามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปสู่อีกรูปแบบหนึ่งได้อย่างไร แรงถูกส่งโดยอนุภาคที่เรียกว่า W และ Zโบซอน-

แรงอ่อนกระทำในระยะใกล้อย่างไม่น่าเชื่อเท่ากับประมาณร้อยละ 0.1เส้นผ่านศูนย์กลางของโปรตอน เมื่ออนุภาคเช่นกนิวตริโนเข้ามาใกล้ควาร์ก แรงอ่อนทำให้ควาร์กเปลี่ยนแปลงโดยส่ง W ออกไปโบซอน- สิ่งนี้สามารถเปลี่ยนนิวตรอนให้เป็นโปรตอน (สร้างองค์ประกอบใหม่ทั้งหมดในกระบวนการ) และนิวตริโนให้เป็นอิเล็กตรอน

แรงโน้มถ่วงคืออะไร?

แรงโน้มถ่วงเป็นแรงดึงดูดระหว่างมวลซึ่งตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเกิดขึ้นจากผลของพลังงานที่กระทำต่อสนามกาลอวกาศ แม้ว่าทฤษฎีจะชี้ให้เห็นว่ามันอาจมีอนุภาคที่อยู่ตรงกลางที่เรียกว่ากราวิตอน แต่การทดลองยังไม่สนับสนุนการดำรงอยู่ของมัน

แม้ว่าแรงโน้มถ่วงอาจดูเหมือนเป็นพลังที่รุนแรง ซึ่งมีหน้าที่ในการยึดกาแลคซีทั้งหมดไว้ด้วยกันและบีบแสงกลางวันออกจากดวงดาว แต่แรงโน้มถ่วงนั้นอ่อนกว่าพลังนิวเคลียร์แบบอ่อนประมาณ 10^29 เท่า นั่นหมายความว่ามันแทบไม่มีผลกระทบที่สังเกตได้ต่อขนาดของอนุภาคขนาดเล็ก และมีความเกี่ยวข้องในระดับจักรวาลเท่านั้น

มีกองกำลังพื้นฐานมากกว่าสี่กองกำลังหรือไม่?

ในขณะที่รุ่นมาตรฐานของฟิสิกส์อธิบายเพียงสี่พาหะแรงและผลกระทบของมัน มีเพียงเล็กน้อยที่จะป้องกันไม่ให้มีแรงมากขึ้นจากการมีอยู่สมมุติฐานในแบบจำลองทางเลือก

เหลือบของอนุภาคใหม่ที่อาจเกิดขึ้นด้วยคุณลักษณะของตัวพากำลังที่ไม่รู้จักได้ถูกบันทึกไว้ในการทดลองพลังงานสูงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเอฟเฟกต์อันละเอียดอ่อนของแรงนี้สามารถเห็นได้ในทิศทางที่อนุภาคย่อยของอะตอมเกิดขึ้นเมื่อพวกมันถูกปล่อยออกมาในระหว่างการสลายบางประเภท การดำรงอยู่ของพวกเขาอาจเป็นคำอธิบายก็ได้สสารมืด-

ในตอนนี้ กองกำลังเพิ่มเติมใดๆ ถือเป็นการคาดเดาอย่างมาก การทดลองในอนาคตอาจตัดกฎเหล่านั้นออกไป หรือบางทีอาจจะค้นหาฟิสิกส์ใหม่ๆ ที่แสดงให้เห็นว่ามีกองกำลังมากกว่าสี่แรงในจักรวาล

ผู้อธิบายทั้งหมดจะถูกกำหนดโดยผู้ตรวจสอบข้อเท็จจริงว่ามีความถูกต้องและเกี่ยวข้อง ณ เวลาที่เผยแพร่ ข้อความและรูปภาพอาจมีการเปลี่ยนแปลง ลบ หรือเพิ่มเป็นการตัดสินใจของบรรณาธิการเพื่อให้ข้อมูลเป็นปัจจุบัน