4 füüsika põhijõud

Alusjõud (või põhimõtteline koosmõju) Füüsika on viisid, kuidas üksikud osakesed üksteisega suhtlevad. Selgub, et iga universumis täheldatud interaktsiooni saab jaotada ja kirjeldada ainult nelja (noh, üldiselt neli - sellest veel hilisemast) koosmõju tüüpide järgi:

• Gravitatsioon
• Elektromagnetism
• Nõrk koostoime (või nõrk tuumajõud)
• Tugev koostoime (või tugev tuumajõud)

Põhijõududest on gravitatsioon kõige kaugemal, kuid tegelikus suurusjärgus on see kõige nõrgem.

See on puhtalt atraktiivne jõud, mis jõuab läbi isegi "tühja" tühimiku, mida joonistada kaks massi üksteise poole. See hoiab planeete Päikese ümber orbiidil ja Kuu Maa ümber orbiidil.

Gravitatsiooni kirjeldatakse punktis üldrelatiivsusteooria, mis määratleb selle kui kosmoseaja kumerust massiobjekti ümber. See kumerus loob omakorda olukorra, kus kõige vähem energiat kulgeb teise massiobjekti poole.

Elektromagnetism on osakeste vastasmõju elektrilaenguga. Puhke ajal laetud osakesed interakteeruvad omavahel

Pikka aega peeti elektrilisi ja magnetilisi jõude erinevateks jõududeks, kuid need lõpuks ühendas James Clerk Maxwell aastal 1864 Maxwelli võrrandite järgi. 1940ndatel ühendas kvant-elektrodünaamika elektromagnetismi kvantfüüsikaga.

Elektromagnetism on võib-olla kõige levinum jõud meie maailmas, kuna see võib mõjutada asju mõistliku kauguse ja õiglase jõu suurusega.

Nõrk interaktsioon on väga võimas jõud, mis toimib aatomituuma skaalal. See põhjustab selliseid nähtusi nagu beeta lagunemine. See on ühendatud elektromagnetilisusega kui ühe interaktsiooniga, mida nimetatakse "elektrilöögi interaktsiooniks". Nõrka interaktsiooni vahendab W boson (neid on kahte tüüpi, W⁺ ja W^- bosonid) ja ka Z-boson.

Jõududest tugevaim on tabavalt nimetatud tugev interaktsioon, mis on jõud, mis muu hulgas hoiab nukleone (prootonid ja neutronid) omavahel seotud. Aastal heeliumi aatomnäiteks on see piisavalt tugev kahe sidumiseks prootonid isegi siis, kui nende positiivsed elektrilaengud põhjustavad nende üksteise tõrjumist.

Põhimõtteliselt võimaldab tugev interaktsioon osakestel, mida nimetatakse glüoonideks, kvarke omavahel siduda, et luua nukleonid. Gluonid võivad suhelda ka teiste glüloonidega, mis annab tugeva interaktsiooni teoreetiliselt lõpmatu kauguse, ehkki kõik selle peamised ilmingud on alaatomilisel tasemel.

Paljud füüsikud usuvad, et kõik neli põhijõud on tegelikult ühe (või ühendatud) jõu, mis on veel avastamata, ilmingud. Nii nagu elekter, magnetism ja nõrk jõud ühendati elektrilöögi interaktsiooniks, töötavad nad kõigi põhijõudude ühendamiseks.

Praegune kvantmehaaniline tõlgendus Nende jõudude jaoks on see, et osakesed ei interakteeru otseselt, vaid avaldavad pigem virtuaalseid osakesi, mis vahendavad tegelikku interaktsiooni. Kõik jõud, välja arvatud raskusjõud, on integreeritud sellesse interaktsiooni "standardsesse mudelisse".

Püütakse ühendada gravitatsioon ülejäänud kolme põhijõuga kvantgravitatsioon. See postuleerib virtuaalse osakese olemasolu nimetatakse gravitoniks, mis oleks gravitatsiooni interaktsioonide vahendav element. Praeguseks pole gravitone tuvastatud ja kvantgravitatsiooni teooriad pole olnud edukad ega üleüldiselt omaks võetud.