四大相互作用

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03
自然界四种基本相互作用是什么?

世界存在四种基本的相互作用:万有引力(简称引力)、电磁力、强相互作用、弱相互作用。
基本相互作用(fundamental interaction),为物质间最基本的相互作用,常称为自然界四力或宇宙基本力。迄今为止观察到的所有关于物质的物理现象,在物理学中都可借助这四种基本相互作用的机制得到描述和解释。

扩展资料:
一、万有引力
重力相互作用,简称重力或引力,是四个基本相互作用中最弱的,但是同时又是作用范围最大的(不会如电磁力一般相互抵销)。
但当距离增大,重力相互作用的影响力就会递减,假设两物件的相互距离为r,其作用力则可以用1/r ² 的计算式推论出来。不像其他的相互作用,重力可以广泛地作用于所有的物质。由于其广泛的作用范围,当物质质量为极大,物质有关的属性以及与物质的带电量有时可以相对地忽略。
二、电磁相互作用
世上大部分物质都具有电磁力,而磁与电是电磁力的其中一种表现模式。例如电荷异性相吸、同性相斥的特性是其中之一。电磁力和重力一样,其作用影响范围是无限大的。
三、弱相互作用
弱相互作用,或弱核力,可以说是核能另一种来源,主要是核子产生之天然辐射,四种相互作用中,弱相互作用只比引力强一点。
四、强相互作用
强相互作用又称为强核力,所有存在宇宙中的物体都是由原子构成,而原子核是由中子和质子组成。中子没有电荷,而质子则带正电荷;但需要牵引力把它们结合在一起,而强相互作用就是这种“牵引力”。
参考资料来源:百度百科-基本相互作用

四种基本相互作用分别是:万有引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用。
(1)万有引力:主要表现在宇观尺度:宇宙、星系团、星系、恒星系,至少是太阳系这样的大质量空间。
(2)电磁力:由于大范围物质净电荷总数几乎为零,所以静电力的表现并不显著,即使存在强磁场天体,也由于磁场的闭合特性,作用范围受到了极大限制,因此只有微观尺度才显著。
(3)强相互作用力:仅仅存在于原子核内部来粘结质子,外部无任何表现。
(4)相互作用力:基本粒子之间一种特殊作用,由于比强相互作用和电磁作用的强度都弱,故有此名,其作用范围比强相互作用还要小。

四大相互作用,依强弱次序分别为:

1强核作用力-核子中的结合力-有效范围10^-12公分

2电磁力(强核作用力的1/137-精细结构常数)-有效范围:远程力

  -原子中的结合力及分子中的结合力(分子间还有凡得瓦力)

3弱核作用力(约强核作用力的1/100,000)-太阳辐射光的能力-有效范围10^-16公分

4万有引力(约强核作用力的10^40分之1)-太阳系的结合力-有效范围:远程力。

这四种作用力分别由四种玻色子来传递(见下四图):

1传递强核作用力的粒子:胶子内部结构模型图

2传递电磁力的粒子:光子内部结构模型图


3传递弱核作用力的粒子:W及Z玻色子内部结构模型图


4传递万有引力的粒子:引(重)力子内部结构模型图

图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)


(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特



按强度排序为: 强相互作用,弱相互作用,电磁物理学相互作用,万有引力相互作用;
  按作用范围排序:万有引力相互作用,电磁物理学相互作用,弱相互作用,强相互作用.
相互作用力  现代物理学认为,宇宙存在并且只存在四种自然基本力,它们是万有引力、电磁相互作用力、强相互作用力和弱相互作用力,大自然万物都是由这四种自然力构建起来的。
  四种自然基本力是引力、电磁相互作用力、强相互作用力和弱相互作用力。
  引力
  引力是一种既能将星系结合起来,又能引起一根针下落的力。两个物体的质量越大、相互越靠近,它们之间的吸引力就越强。许多科学家认为,引力是由一种叫做重力子的粒子携带的,但至今没有人在任何实验中找到它们。
  电磁相互作用力
  电磁相互作用力作用于所有带电荷的粒子之间,比如电子。作用于固体原子和分子之间的电磁力使固体具有硬度,这种力也具有磁性和发光的特性。携带电磁力的粒子叫光子,它也是产生光线的粒子。
  强核力
  强核力存在于一个原子的原子核(核)内,它把原子内的中子和带正电荷的质子结合在一起(质子经常试图互相推开,如果没有强核力,它们将相互飞开)。载有强核力的粒子叫做胶子。
  弱相互作用
  弱相互作用引起放射性衰变(原子的原子核破裂),称为贝塔衰变。放射性的原子不稳定,是因为它的原子核容纳了太多的中子,当贝塔衰变发生时,一个中子变成一个质子,释放出电子(这种情况下称为β粒子)。弱相互作用是由W粒子和Z粒子传递的。
  普适规则
  许多年来,物理学家们试图用单一的科学定理来解释宇宙的运动,他们现在正向着“普适规则”方向进行研究。“普适规则”认为所有力中引力、电磁力、强核力、弱相互作用力都是相互关联的,并且指出所有亚原子微粒可能都是由一种基本粒子产生的。
  相互作用力成立的条件:
  只要一个物体对另一个物体施加了力,受力物体反过来也肯定会给施力物体增加一个力。
  这两个力:大小相等,方向相反,且作用在同一直线上

引力相互作用(万有引力);作用程 无穷大
电磁相互作用;作用程 无穷大
弱相互作用;作用程 10的负18次方米
强相互作用;作用程 10的负13次方 -- 10的负15次方米

  • 机体为什么能让这么多原子聚集在一起?
    答:许多原子能聚集到一起,究其根本还是电磁力的结果。〔中学化学中学的各种化学键都是电磁相互作用力〕楼上说的万有引力其实是不正确的,主要是因为万有引力的强度是电磁力的10的负37次方分之一(这个数据我记不清了,大概37),所以在这里可以忽略万有引力。附:楼主有兴趣可以查下四大相互作用的相关...
  • 四大基本作用力是什么?
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  • 宇宙四大基本力
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  • 论地表四大圈层相互作用(2)
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  • 万有引力为什么仍然属于四大基本相互作用?
    答:上面说到的金属结构发生压缩,金属阳离子之间在压力方向上的距离减小,这样就打破了原有的库伦引力斥力的平衡,阳离子间斥力变大,因此宏观上表现出对抗外界压力、恢复原有形状的趋势,这就是弹力。所以本质上来讲,金属的弹力就是微观上的阳离子之间的库伦斥力,也就是四大基本作用中的电磁力。
  • 四大基本力
    答:是自然界中四种作用力之一.3、电磁力:电磁力,是一种相当强的作用力,在宇宙的四个基本的作用力(万有引力、电磁力、强核作用力、弱核作用力)中,它的强度仅次于强核作用力.4、万有引力:万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律.定律内容为任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引.该引力的的大小与它们...
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