Cele patru forțe fundamentale întâlnite în natură

publicat de Florin Mitrea
59 vizualizări
Forte fundamentale

O forță fundamentală a naturii este atracția sau respingerea între obiectele descrise prin interacțiuni între câmpuri și particule. Fizica a identificat patru tipuri de bază ale acestor interacțiuni, care împreună descriu fiecare acțiune pe care o vedem în univers, de la dezintegrarea particulelor atomice până la deplasarea galaxiilor.

Ce este forța nucleară tare?

Forța nucleară tare este ceea ce menține structura nucleele atomilor.

Protonii și neutronii care alcătuiesc nucleul unui atom sunt formați din trei particule simple denumite quarci. O particulă numite gluon acționează asupra unei proprietăți a quarcilor denumită culoare, creând forța de atracție.

Spre deosebire de celelalte trei forțe fundamentale, cu cât gluonul are nevoie să se deplaseze mai departe, cu atât forța nucleară devine mai puternică. La scara protonilor și neutronilor, acest efect ca de arc face extrem de dificilă ”smulgerea” quarcilor. Acest fapt explică de ce forța nucleară tare este atât de puternică.

La scara întregului nucleu al atomului, forța nucleară tare ține toți protonii și neutronii împreună. De asemenea, protonii se resping unul pe altul datorită forței electromagnetice, ceea ce pune nucleul atomului într-o stare de echilibru delicată.

Ce este electromagnetismul?

Electromagnetismul este atât o forță de atracție, cât și una de respingere (repulsie) între particulele încărcate electric (pozitiv sau negativ). Obiectele cu aceeași încărcare electrice se resping între ele, iar obiectele cu încărcări electrice opuse se atrag între ele.

Forța electromagnetică este cea mai evidentă în viața noastră de zi cu zi. Datorită interacțiunilor dintre electronii încărcați negativ și protonii încărcați pozitiv, atomii se combină pentru a forma diferite materiale.

Această forță este transportată prin câmpul electromagnetic de către o particulă denumită foton, pe care ochii noștri îl simt sub formă de lumină.

Ce este forța nucleară slabă?

Dintre toate forțele fundamentale, forța nucleară slabă este cea mai dificil de înțeles. Această forță descrie modul în care quarcii care alcătuiesc particulele nucleare se transformă dintr-o formă în alta și este transportată de particule denumite bozoni W și Z.

Forța nucleară slabă acționeze pe distanțe incredibil de mici, egale cu aproximativ 0,1% din diametrul unui proton. Atunci când o particulă cum ar fi un neutrino se apropie de un quarc, forța nucleară slabă duce la schimbarea quarcului prin eliberarea unui bozon W. Aceasta poate transforma un neutron într-un proton (creând un element cu totul nou în timpul procesului) și un neutrino într-un electron.

Ce este gravitația?

Gravitația este forța de atracție dintre mase, care, potrivit relativității generale, apare ca rezultat al efectelor energiei asupra spațiu-timpului. Deși teoria susține că gravitația ar avea o particulă specifică, denumită graviton, experimentele efectuate până acum nu au detectat prezența acesteia.

Deși ar putea părea că gravitație este o forță foarte puternică, responsabilă pentru menținerea galaxiilor, ea este de aproximativ 1029 de ori mai slabă decât forța nucleară slabă. Aceasta înseamnă că forța gravitațională nu are niciun efect observabil la scara unei particule mici, devenind relevantă doar la o scară cosmică.

Mai există și alte forțe fundamentale?

În timp ce modelul standard al fizicii descrie doar patru forțe și efectele lor, există puține lucruri care să împiedice existența ipotetică a mai multor forțe în modelele alternative.

În experimentele din ultimii ani au fost surprinse ”sclipiri” ale unor particule potențial noi, purtătoare ale unei forțe necunoscute. Efectele subtile ale acestei forțe pot fi observate datorită direcțiilor pe care le urmează particulele subatomice atunci când sunt emise în timpul unor procese de dezintegrare. Existența acestor particule ar putea fi chiar o explicație pentru materia întunecată.

Sursa: Science Alert

Din aceeași categorie

© 2022  Florin Mitrea – WordPress Theme Designed and Developed by PenciDesign

Acest site folosește cookies pentru a îmbunătăți experiența de navigare. Acceptă Detalii