四種基本相互作用 從l7世紀下半葉起,人們發現,相互吸引的作用存在於一切物體之間,直到宇宙的深處,只是相互作用的強度隨距離增大而減弱。在物理學中,我們稱它為萬有引力(gravitation)。正是萬有引力把行星和恆星聚在一起,組成太陽系、銀河系和其他星系。 引力是自然界的一種基本相互作用,地面物體所受的重力只是引力在地球表面附近的一種表現。 電荷之間同樣存在相互作用:同種電荷相排斥,異種電荷相吸引。類似地,兩個磁體之間也存在相互作用:同名磁極相排斥,異名磁極相吸引。l9世紀後,人們逐漸認識到,電荷間的相互作用、磁體間的相互作用,本質上是同一種相互作用的不同表現,這種相互作用稱為電磁相互作用(electromagnetic interaction)或電磁力。它也是自然界的一種基本相互作用。電磁力隨距離變化的規律與萬有引力相似:當距離增大到原來的2倍時,它們減小到原來的1/4。 20世紀,物理學家發現原子核是由若干帶正電荷的質子和不帶電的中子組成的,而帶正電的質子之間存在斥力,這種斥力比它們之間的萬有引力大得多,似乎質子與質子團聚在一起是不可能的。於是他們認識到,一定有一種新的強大的相互作用存在,使得原子核緊密地保持在一起。這種作用稱做強相互作用(strong interaction)。與萬有引力和電磁力不同,距離增大時,強相互作用急劇減小,它的作用範圍只有約10-15 m,即原子核的大小,超過這個界限,這種相互作用實際上已經不存在了。 19世紀末、20世紀初,物理學家發現,有些原子核能夠自發地放出射線,
這種現象稱為放射現象。後來發現,在放射現象中起作用的還有另一種基本相互作用,稱為弱相互作用(weak interaction)。弱相互作用的範圍也很小,與強相互作用相同,但強度只有強相互作用的l0-12倍。 四種基本相互作用的特點已被科學所認識,但是沒有人確切知道為什麼會是這樣的四種。許多物理學家認為它們可能是某種相互作用在不同條件下的不同表現,就像電和磁是電磁相互作用的不同表現形式一樣。為此,人們做了很多研究工作,但至今沒有公認的結論。可能這正如牛頓所說,“真理的大海”依然在我們面前,但卻尚未發現
四種基本相互作用 從l7世紀下半葉起,人們發現,相互吸引的作用存在於一切物體之間,直到宇宙的深處,只是相互作用的強度隨距離增大而減弱。在物理學中,我們稱它為萬有引力(gravitation)。正是萬有引力把行星和恆星聚在一起,組成太陽系、銀河系和其他星系。 引力是自然界的一種基本相互作用,地面物體所受的重力只是引力在地球表面附近的一種表現。 電荷之間同樣存在相互作用:同種電荷相排斥,異種電荷相吸引。類似地,兩個磁體之間也存在相互作用:同名磁極相排斥,異名磁極相吸引。l9世紀後,人們逐漸認識到,電荷間的相互作用、磁體間的相互作用,本質上是同一種相互作用的不同表現,這種相互作用稱為電磁相互作用(electromagnetic interaction)或電磁力。它也是自然界的一種基本相互作用。電磁力隨距離變化的規律與萬有引力相似:當距離增大到原來的2倍時,它們減小到原來的1/4。 20世紀,物理學家發現原子核是由若干帶正電荷的質子和不帶電的中子組成的,而帶正電的質子之間存在斥力,這種斥力比它們之間的萬有引力大得多,似乎質子與質子團聚在一起是不可能的。於是他們認識到,一定有一種新的強大的相互作用存在,使得原子核緊密地保持在一起。這種作用稱做強相互作用(strong interaction)。與萬有引力和電磁力不同,距離增大時,強相互作用急劇減小,它的作用範圍只有約10-15 m,即原子核的大小,超過這個界限,這種相互作用實際上已經不存在了。 19世紀末、20世紀初,物理學家發現,有些原子核能夠自發地放出射線,
這種現象稱為放射現象。後來發現,在放射現象中起作用的還有另一種基本相互作用,稱為弱相互作用(weak interaction)。弱相互作用的範圍也很小,與強相互作用相同,但強度只有強相互作用的l0-12倍。 四種基本相互作用的特點已被科學所認識,但是沒有人確切知道為什麼會是這樣的四種。許多物理學家認為它們可能是某種相互作用在不同條件下的不同表現,就像電和磁是電磁相互作用的不同表現形式一樣。為此,人們做了很多研究工作,但至今沒有公認的結論。可能這正如牛頓所說,“真理的大海”依然在我們面前,但卻尚未發現