Koja je jaka nuklearna sila?

Jaka nuklearna sila je ono što drži na okupu jezgre atoma.

Protoni i neutroni koji čine jezgru atoma sami su sastavljeni od triju jednostavnijih čestica zvanih kvarkovi. Čestica koja se zove gluon djeluje na svojstvo kvarkova koje se zove boja, stvarajući privlačene sile.

Za razliku od ostale tri temeljne sile, što gluon treba dalje putovati, nuklearna sila postaje jača. Na ljestvici protona i neutrona, ovaj efekt poput opruge čini nevjerojatno teškim razdvajanje kvarkova. Ovo pomaže objasniti zašto je jaka sila tako, pa, jaka.

Na mjerilu cijele atomske jezgre, sila također veže čitave protone i neutrone jedne na druge. Protoni također guraju jedni druge zahvaljujući elektromagnetskoj sili, dovodeći atomske jezgre u osjetljivu ravnotežu.

Što je elektromagnetizam?

Elektromagnetizam je i privlačna i odbojna sila između čestica sa svojstvom zvanim naboj, koji dolazi u dva stanja - pozitivan i negativan. Predmeti sličnog naboja međusobno će djelovati odbojno, dok će objekti različitog naboja imati privlačan učinak.

To je sila koja je najočitija u našim svakodnevnim životima. Zahvaljujući interakciji negativno nabijenih elektrona i pozitivno nabijenih protona, omogućuje spajanje pojedinačnih atoma u različite materijale. Silu također prenosi kroz elektromagnetno polje čestica koja se zove foton, a zahvaljujući kemijskim promjenama u našim očima naša tijela ga osjećaju kao svjetlost.

Što je slaba nuklearna sila?

Od svih temeljnih sila, slabu nuklearnu silu je najteže shvatiti. Opisuje kako se kvarkovi koji čine nuklearne čestice mogu mijenjati iz jednog oblika u drugi. Silu nose čestice koje se nazivaju W i Z bozoni.

Slaba sila djeluje na nevjerojatno maloj udaljenosti, jednakoj oko 0,1 posto promjera protona. Kada se čestica poput neutrina približi kvarku, slaba sila uzrokuje promjenu kvarka slanjem W bozona. To može pretvoriti neutron u proton (stvarajući potpuno novi element u procesu), a neutrino u elektron.

Što je gravitacija?

Gravitacija je privlačna sila između masa, koja se prema općoj relativnosti javlja kao rezultat djelovanja energije na prostorno-vremensko polje. Dok teorija sugerira da bi mogla imati posredničku česticu - nazvanu graviton - eksperimenti tek trebaju potvrditi njezino postojanje.

Iako se može činiti da je gravitacija jaka sila, odgovorna za držanje čitavih galaksija na okupu i doslovno istiskivanje dnevnog svjetla iz zvijezda, ona je otprilike 10^29 puta slabija od slabe nuklearne sile. To znači da nema praktički nikakav vidljiv učinak na ljestvici sićušnih čestica, postajući relevantna samo na višoj kozmičkoj razini.

Postoji li više od četiri temeljne sile?

Dok standardni model fizike opisuje samo četiri nositelja sile i njihove učinke, malo je toga što bi spriječilo da više sila hipotetski postoji u alternativnim modelima.

Posljednjih godina u visokoenergetskim eksperimentima uhvaćeni su pogledi na potencijalno nove čestice s karakteristikama nepoznatog nositelja sile. Suptilni učinci ove sile mogli su se vidjeti u smjerovima u kojima subatomske čestice emitiraju tijekom nekih vrsta raspada. Njihovo postojanje čak bi moglo biti i objašnjenje tamne tvari.

Za sada su sve dodatne sile vrlo spekulativne. Budući eksperimenti mogli bi ih isključiti ili – samo možda – pronaći novu fiziku koja pokazuje da u svemiru postoji više od četiri sile.

Ovaj članak je preuzet sa www.sciencealert.com.

Pročitajte originalni članak.