自然界有四种基本作用力,分别是引力,电磁力,强力和弱力。其中引力和电磁力我们在日常生活中都能感受到,引力让我们安稳地站在地面上,除了引力之外的其他宏观力都是电磁力,比如说弹力,摩擦力,机械力等。
我们很难感受到强力和弱力的存在,因为这两种力量属于微观力量,主要体现在微观层面,在宏观世界的我们很难感受到。
先说弱力。从强度上来讲,强力最强,然后是电磁力,弱力排第三,最弱的力是引力。如果强力的大小为1的话,那么弱力只有10的-13次方,引力更小了,只有10的-39次方。
弱力的作用范围也很小,只有在10的-18次方米内才起作用。
弱力只会在费米子之间发生作用,比如说夸克,电子和中微子,对玻色子不起作用,比如说胶子和光子等。
那么什么是玻色子和费米子呢?
通俗来讲,费米子就是基本粒子,比如说电子,夸克等,而玻色子负责在费米子之间传递相互作用。比如说电磁力依靠光子来传递,光子就是玻色子。质子和中子就是通过胶子来传递强力的,胶子也是玻色子。
也就是说,费米子通过玻色子粘结在一起。
弱力与原子衰变息息相关,次原子粒子的衰变就是由弱力引起的。
再来说说强力。强力,顾名思义,它是自然界中最强的力,文章开头也说了,它是强子之间的相互作用力。
强力通过交换胶子来传递相互作用的,比如说质子和中子都是由三个夸克组成的,而三个夸克之间就是通过胶子来传递强力的,强力把夸克牢牢地束缚在一起,从而形成巨大的能量。
虽然一个质子由三个夸克组成,但三个夸克的质量总和只有质子质量的1%而已,其他99%的质量都是胶子把夸克束缚起来的能量,而能量也可以表现为质量。
以上就是对强力和弱力的简单介绍。
最后说一句,最近几十年来,科学家一直试图统一四种基本作用力。通过几十年的不断努力,科学家已经完成了对强力,弱力和电磁力的统一,唯独引力被排除在外。
在粒子标准模型的指引下,科学家们提出了引力子的假想概念,认为引力的传播子就是引力子,引力通过引力子来传播的。
科学家也通过各种实验试图找到引力子的存在,可惜直到今天也没有发现引力子。四大基本作用力也一直没能统一!