四种基本力~人类的智慧
[color=rgb(51, 51, 51)][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, "][size=0px][color=rgba(0, 0, 0, 0.298039)][size=15px]原创：[/size][/color] [color=rgba(0, 0, 0, 0.298039)][size=15px][color=#576b95]高阳观史[/color][/size][/color] [size=15px][color=#576b95][url=]高阳观史[/url][/color][/size] [color=rgba(0, 0, 0, 0.298039)][size=15px]9月12日[/size][/color][/size][/font][/color][color=rgb(51, 51, 51)][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, "][size=17px][align=left] 我们生活的宇宙中存在四种基本力，宇宙中的各种现象都是由这四种基本力引起的，它们分别是引力，电磁力，强力~强相互作用，弱力~弱相互作用。[/align][align=left] 四种基本力不是牛顿力学意义上的力，而是更广泛意义的力。引力是指具有质量的物体吸引对方靠近的力。电磁力是指带电或者带有磁的物体，吸引对方靠近或远离的力。强力是指原子核中的质子与中子互相吸引的力。弱力是指引发中子衰变成质子等变化的力。在日常生活里，我们感受到的力数不清，事实上，所有的力都可以归纳到这四种最基本的力。[/align][align=left] 宇宙中所有的物质被归纳为一百多种元素，每种原素的原子都是由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成，质子和中子由上夸克和下夸克组成，就是说，宇宙中所有的原素都是由三种基本粒子：电子，上夸克，下夸克组成。[/align][align=left] 爱因斯坦在广义相对论里认为，引力就是空间的弯曲。比如太阳的周围由于太阳巨大的质量而产生空间弯曲，无论是地球还是其它行星，原本自身都是笔直前进的，可是，由于处在太阳巨大质量造成的弯曲空间里，其运动轨道也就变弯曲了，所以太阳系中的所有行星和物质都围绕太阳做椭圆运动。这就是引力的作用。[/align][align=left] 宇宙中的每个电子都在自旋，带电的物体旋转时会变成电磁铁，每一个自旋的电子都是一个微型磁铁。因电子旋转而相互吸引的磁力，与正负电荷互相吸引的电力是同一种力的两种不同的表现形状，电力和磁力可以互换，统称为电磁力。 原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，正负电荷因为电磁力而互相吸引，所以电子围绕原子核旋转。电磁力是通过光子传递的。光子是光（电磁波）不可再分割的基本单位~基本粒子。电磁波是传递电磁场的波，包括可见光，无线电波，紫外线，x射线，红外线等等。[/align][align=left] 强力~强相互作用，是作用在原子核内部，把带正电的质子和不带电的中子束缚在一起的力，质子和中子质量极其微小，所以在原子核内，质子和中子之间几乎没有引力的作用，中子不带电，所以电磁力对于原子核内的质子和中子不产生作用。质子和中子在原子核内以交换胶子（一种基本粒子）的形式，在质子与质子，中子与中子，质子与中子之间产生一种互相吸引的作用力，而且这种力的力量大于带正电荷的质子与质子之间产生的电磁力的排斥力，因为这种力的存在，原子核内的质子与中子才能够结合到一起，这种把质子和中子束缚在原子核内的力，就是强力。质子和中子都是由夸克组成，通过胶子传递的强力具有类似弹簧的性质~夸克之间的距离越远，强力就越强，反之，越弱。[/align][align=left] 宇宙中的许多原素的原子核是不稳定的，随着时间的推移，这些不稳定原素的原子核会衰变为其它元素，这就是放射性原素。这过程中原子核内部的不带电的中子中的下夸克，会释放出一个W-的基本粒子转化为一个上夸克，变成带正电的质子，由于中子在原子核内部的减少，质子在原子核内部的增加，放射性原素就衰变成另一种原素，这就是弱力的作用之一。比如碳14随着时间在弱力的作用下转变成氮14。[/align][align=left] 宇宙中恒星内的核聚变也是弱力起的作用，在恒星内部核聚变过程中，四个氢原子聚变为一个氦4原子核，氢原子内只有一个质子，没有中子（中子的质量比质子大），没有办法由中子转变为质子。所以氢原子核内的质子与其它氢原子核内的质子相结合形成一个中子，但两个质子结合成的中子的质量比两个质子的质量轻百分之0.7，这百分之0.7的质量转化为巨大的能量，在这个核聚变反应中发挥作用的力，就是质子相互结合变成中子中弱力的交换的结果。[/align][align=left] 长期以来，物理学家试图统一这四种基本力为一种基本力，就是说这四种基本力是同一种力的四种不同尺度下的，四种不同的表现形式，现代物理学已经在实验检验证实的情况下，把弱力和电磁力统一了起来，在计算模型下把电磁力，强力，弱力统一起来，理论上证明这三种力是同一种力。只有引力相对前三种力，过于弱小，前三种力的能量是相同的，而引力的能量只有电磁力的100000000000000000000000000000000000000000分之一，就是说引力是电磁力的10的42次方之一。而统一四种基本力的“统一场论”，是宇宙终极的奥秘。如果宇宙诞生之初，四种基本力是同一种力，能量相同，那么引力现在的微弱，表示引力在宇宙诞生的某个时期逃逸出了我们的这个三维世界。于是多维宇宙，平行宇宙等理论提出，试图解释引力在我们这个三维宇宙中弱小和缺失的原因。[/align][align=left]题内话：强力，弱力只是为了区别两种基本力所取的名字，实际上两种力没有强弱之分。[/align][/size][/font][/color]
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