Темељ свемира
Које моћи познајете? Гравитација, напетост нити, компресија опруге, судари тела,
Вреди узети у обзир да је данас поуздано познато постојање четири фундаменталне интеракције (не рачунајући Хигсово поље):
Гравитација –&нбсп;гравитациона интеракција
Гравитација је привлачност између двојеобјекти који имају масу или енергију. Сви су приметили овај фундаментални утицај и захваљујући њему човек може да седи, стоји или лежи. Гравитациона сила се манифестује у паду камена са литице; кретање планете око звезде; морске плиме, за које је одговоран Месец. Гравитација је најинтуитивнија и најпознатија од основних сила, али је није најлакше објаснити.
Исак Њутн је био први који је предложио ту идејугравитације, наводно инспирисане јабуком која пада са дрвета. Описао га је као буквалну привлачност између два објекта. Вековима касније, Алберт Ајнштајн је у својој општој теорији релативности (ГР) предложио да гравитација није привлачност или сила. Уместо тога, то је последица тога што објекти савијају простор-време. Велики објекат ради са простор-времем на исти начин као што велика лопта постављена у средину листа папира утиче на тај материјал, деформишући га и узрокујући да други, мањи објекти на листу падају према средини.
Закон универзалне гравитације
Иако гравитација држи планете заједно,звезда, соларних система, па чак и галаксија, испоставља се да је најслабија од основних сила, посебно на молекуларном и атомском нивоу. Размислите о томе на овај начин: колико је тешко скинути лопту са земље? Или подигните ногу? Или скочити? Све ове акције супротстављају гравитацију целе Земље. А на молекуларном и атомском нивоу, гравитација готово да нема утицаја на друге фундаменталне силе.
Слаба сила и распад честица
Слаба сила, или слаба нуклеарна сила,одговоран је за распадање честица. Ово је буквална трансформација једне врсте субатомских честица у другу. На пример, неутрино који одступа од неутрона може претворити неутрон у протон, а неутрино у електрон.
Физичари описују ову интеракцију кроз разменубозони. Ове честице које носе силу, односно неке од њихових врста, одговорне су за слабу силу, електромагнетну силу и јаку силу. У слабој сили, бозони су наелектрисане честице које се називају В и З бозони. Када се субатомске честице — протони, неутрони и електрони — налазе на удаљености од 10 до 18 метара (0,1% пречника протона) једна од друге, оне могу разменити ове бозоне. Као резултат тога, субатомске честице се распадају у нове честице.
Слаба спрега је критична зареакције нуклеарне фузије. Они су оно што покреће Сунце и производи енергију потребну за већину облика живота овде на Земљи. Иначе, због тога археолози користе угљеник-14 да одреде старост древних костију, дрвета и других раније живих артефаката. Угљеник-14 има шест протона и осам неутрона. Један од ових неутрона се распада у протон и формира азот-14, који има седам протона и седам неутрона. Ово пропадање се дешава предвидљивом брзином, што омогућава научницима да одреде старост артефаката.
Електромагнетна сила
Делује електромагнетна сила (Лорентзова сила)између наелектрисаних честица - негативно наелектрисаних електрона и позитивно наелектрисаних протона. Супротни набоји се међусобно привлаче, док се идентични набоји одбијају. Што више пуњења, то више снаге. И попут гравитације, и ова сила се осећа.
Као што и само име говори, електромагнетна силасастоји се из два дела: електричне силе и магнетне силе. У почетку су физичари описивали ове силе одвојено једни од других, али су касније схватили да су компоненте једне од њих.
Електрична компонента делује измеђунаелектрисане честице, без обзира да ли се крећу или не, стварајући поље. Помоћу ње оптужбе могу утицати једна на другу. Али, чим се почну кретати, ове наелектрисане честице показују и другу компоненту - магнетну силу. Када се крећу, стварају магнетно поље око себе. Стога, када електрони продиру у жицу да би, на пример, напунили рачунар или телефон или укључили телевизор, жица постаје магнетна.
Електромагнетне силе се преносе измеђунаелектрисане честице разменом безмасних босона који носе силу - фотона, који су такође честице светлости. Међутим, фотони који носе силу су још једна њихова манифестација. Према Универзитету Теннессее у Кноквилле-у, они су виртуелни и неоткривени, мада су технички исте честице као стварна и детектабилна верзија фотона.
За неке је одговорна електромагнетна силанајчешћих појава: трење, еластичност, нормална сила и сила која држи чврсте материје у датом облику. Она је чак одговорна за отпор, на пример, птицама и авионима. То је због међусобне интеракције наелектрисаних (или неутралних) честица. На пример, нормална сила која држи књигу на столу (уместо да гравитација вуче књигу на земљу) последица је електрона у атомима стола који одбијају електроне у атомима књиге.
Јака сила - билијуни билијуни билијуни јачи од гравитације
Јака нуклеарна сила, или јака нуклеарна силаинтеракција је најмоћнија од четири основне силе природе. Према ХиперПхисицс-у, ово је 6 хиљада билиона билиона билијуна (то је 39 нула након 6) пута јаче од гравитације. То је зато што повезује основне честице материје како би створиле веће честице. Одржава кваркове који чине протоне и неутроне, а део јаке силе такође држи протоне и неутроне атомског језгра.
Као слаба сила, јакаинтеракција делује само када су субатомске честице веома близу једна другој. Требали би бити негде на 10-15 метара један од другог (отприлике унутар пречника протона).
Међутим, јака интеракција се може назвати"чудан". Чињеница је да, за разлику од других фундаменталних сила, она постаје слабија како се субатомске честице приближавају једна другој. Како пишу истраживачи Фермилаба, снажна интеракција достиже своју максималну „снагу“ када су честице што је могуће удаљеније. Једном у домету, наелектрисани бозони без масе — глуони — преносе снажну силу између кваркова и држе их „залепљеним заједно“. Мали делић јаке силе - преостале јаке силе - делује између протона и неутрона. Протони у језгру се међусобно одбијају због сличног наелектрисања, али преостала јака сила може да превазиђе овај процес. Због тога честице остају везане заједно у језгру атома.
Велико уједињење и теорија свега
Нерешено питање четирифундаменталне силе је да ли су оне заиста манифестација једне велике силе у универзуму. Ако је то случај, свако од њих би требало да буде у могућности да се споји са осталима, а већ постоје докази да могу.
Физичари Схелдон Гласхов и Стевен Веинберг изУниверзитет Харвард са Абдусом Саламом са империјалног колеџа у Лондону добио је Нобелову награду за физику 1979. године јер је комбиновао електромагнетну силу са слабом силом да би формирао концепт електрослабе силе. Физичари који раде на стварању теорије Великог уједињења настоје да комбинују електрослабу интеракцију са јаком да би дефинисали електронско-нуклеарну. Раније су то предвиђали модели, али још увек није примећен. Завршни део слагалице захтевао би комбиновање гравитације са електронско-нуклеарном силом да би се развила теорија свега - темељ који би могао објаснити читав универзум.
Међутим, физичарима је било прилично тешко да комбинујумикроскопски свет са макроскопским. На великој и нарочито астрономској скали, гравитација доминира и најбоље је описана Ајнштајновом општом теоријом релативности. Али на молекуларном, атомском или субатомском нивоу, квантна механика најбоље описује природни свет. И, до сада, нико није смислио добар начин за спајање ова два света.
Опширније
Створена је прва тачна мапа света. Шта није у реду са свима осталима?
Уран је добио статус најчудније планете у Сунчевом систему. Зашто?
НАСА је рекла како ће испоручити узорке Марса на Земљу
Хигсово поље пружа спонтано кршењесиметрија електрослабих интеракција услед рушења вакуумске симетрије, названа по програмеру њене теорије, британском физичару Петеру Хиггсу. Квант овог поља је Хигсова честица (Хиггсов бозон).
В- и З-бозони - основне честице,носиоци слабе интеракције. Њихово откриће се сматра једним од главних успеха Стандардног модела физике честица. В-честица је добила име по првом слову имена интеракције - слаба интеракција
Угљеник-14 је радиоактивни нуклид хемијског елемента угљеник са атомским бројем 6 и масеним бројем 14.
Изотопи азота су сорте хемијских атомаелемент азот, који има различит садржај неутрона у језгру. Природни азот се састоји од два стабилна изотопа ¹⁴Н и ¹⁵Н са атомским концентрацијама од 0,99636 односно 0,00364.
Неутрална честица је елементарна честица, нијеимајући електрични набој. Неутралне честице укључују, на пример, фотон, неутрон, неутрино. Неутралне честице могу, међутим, имати магнетни моменат и електричне тренутке веће мултиполарности, на пример, четворополни моменат.
Сила нормалне реакције је сила која делује натело са бочне стране ослонца и усмерено окомито на контактну површину. Дистрибуиран на подручју контактне зоне. Да се узме у обзир приликом анализе динамике кретања тела. Бројке у закону Амонтон-Цоуломб.