Mitkä ovat tärkeimmät erot neljän perusvoiman välillä?

Mitkä ovat tärkeimmät erot neljän perusvoiman välillä?
Anonim

Vastaus:

Suurimmat erot neljän perusvoiman välillä ovat niiden suhteelliset vahvuudet ja toiminta-alue.

Selitys:

Neljä perusvoimaa ovat vahva ydinvoima, sähkömagneettinen voima, heikko ydinvoima ja gravitaatiovoima.

Vahva ydinvoima on vahvin niistä. Se on vastuussa atomien ytimen pitämisestä yhdessä huolimatta valtavasta vastenmielisyydestä vastaavanlaisten protonien latausten välillä ytimessä. Protonit ja neutronit koostuvat kolmesta kvarkista, joita väripalautusvoima pitää yhdessä. Voimaa voimaa voidaan näin ollen pitää kunkin protonin ja neutronin jäännösvärinä. Tämä selittää, miksi vahva voima on niin lyhyt.

Sähkömagneettinen voima on toiseksi vahvin perusvoima. Sähkön ja magnetismin uskottiin olevan kaksi erillistä voimaa. James Clerk Maxwell yhdisti heidät vuonna 1873 sähkömagneettiseksi voimaksi. Siinä on ääretön alue, mutta se noudattaa käänteistä neliöoikeutta ja on vastenmielinen samankaltaisten maksujen välillä, joten sen vahvuus pienenee nopeasti kasvavalla etäisyydellä. Se vastaa atomien ja molekyylien pitämisestä yhdessä. Atomitasoilla on niin vahva, että se hallitsee kolmea muuta voimaa.

Heikko ydinvoima käsittää W- ja Z-bosonien vaihdon. Se on hyvin lyhyt alue, tyypillisesti välillä #10^-17# että #10^-16# metriä. at #10^18# metriä, heikko voima voi olla yhtä voimakas kuin sähkömagneettinen voima, mutta sen voimakkuus pienenee eksponentiaalisesti kasvavalla etäisyydellä. Heikko voima on vastuussa kvarkkien makun muuttumisesta.

Gravitaatiovoimat ovat heikoimpia kaikista perusvoimista. Se on kuitenkin hallitseva voima sen pitkän kantaman ansiosta. Se seuraa käänteisen neliölainsäädännön kaltaista sähkömagneettista voimaa, mutta se on aina houkutteleva eikä sitä näin ollen poisteta.