一、強(qiáng)力 原子核由帶正電的質(zhì)子和中子組成,它們聚集在約10^15m的范圍內(nèi),為什么質(zhì)子正電荷 之間的庫侖排斥力沒有使核子飛散開來呢?那是因?yàn)楹俗又g存在一種能壓服庫侖斥力 的強(qiáng)相互作用力――強(qiáng)力或核力。在原子核的尺度內(nèi)強(qiáng)力比庫侖力大得多,但強(qiáng)力是短 程力,核子間的距離大于2×10^(-15)m時(shí),強(qiáng)力很快下降消失,核子間的距離在(1 -2)×10^(-15)m之間,核力表現(xiàn)為吸引力,小于1×10^(-15)m又表現(xiàn)為斥力,且 隨距離的減小斥力迅速增大。強(qiáng)力對(duì)維持穩(wěn)定的原子核有重大的作用。 二、弱力 在基本粒子之間還存在另一種短程相互作用力,弱力的作用距離比強(qiáng)力更短,作用力的 強(qiáng)度僅力強(qiáng)力的10^(-13)倍。弱力在β衰變中起重要作用,β衰變中放出電子和中微 子,電子和中微子之間只有弱力作用。弱力也存在其它基本粒子之間。 三、電磁力 電力是兩個(gè)帶電粒子或物體之間的相互作用力,兩個(gè)相互運(yùn)動(dòng)的電荷之間存磁力。從相 對(duì)論的角度看,運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的,電力和磁力應(yīng)是一個(gè)統(tǒng)一的力,一個(gè)參考系中觀察的磁 力與另一個(gè)參考系中的電力是相互關(guān)聯(lián)的。電磁力是長程力,電磁力在原子系統(tǒng)中起主 導(dǎo)作用,電磁力使原子、分子聚集成實(shí)物,是實(shí)物的支撐力。在力學(xué)中常見的拉力、壓 力、扭力等彈力以及摩擦力,歸根結(jié)底是電磁力,因?yàn)閷?shí)物力乃正負(fù)電的復(fù)合系統(tǒng)。在 近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中,科技工作者巧妙地利用電磁力,制造出何等誘人的電子產(chǎn)品! 在所有化學(xué)和生物變化中電磁力起著關(guān)鍵的作用。 四、萬有引力 它是任何物體之間存的相互吸引力,相比之下,對(duì)一般物體,萬有引力是很微弱的。但 它是長程力,在宇宙的形成和天體的系統(tǒng)中起著決定性的作用,如太陽系、銀河系的形 成靠的萬有引力,宇宙論離不開引力論。 強(qiáng)力和弱力是短程力,電磁力和萬有引力是長程力。 強(qiáng)力在質(zhì)子、中子、原子核的形成中起作用,電磁力和弱力涉及化學(xué)元素的形成。按現(xiàn) 代理論,這四種力都是靠物質(zhì)粒子(費(fèi)米子)之間交換粒子(玻色子)來實(shí)現(xiàn)。強(qiáng)力靠 交換交子(夸克之間)和π介子(核子之間),電磁力靠交換光子,弱力靠交換W和Z粒 子,萬有引力靠交換引力子。四種力的差別列表如下: 名稱 強(qiáng)力 電磁力 弱力 萬有引力 作用距離(m) –10^(-15) ∞ -10^(-17) ∞ 相對(duì)強(qiáng)度 1 10^(-2) 10^(-5) 10^(-39) 作用時(shí)間(S) 10^(-23) 10^(-16)-10^(-20) 10^(-10)-10^(-16) 參考粒子 強(qiáng)子 帶電粒子 核子、電子和中微子 有質(zhì)量粒子 交換粒子 膠子和π介子 光子 W和Z粒子 引力子? 宇宙源自大爆炸,四種力也是由原始的超力分化出來的。 —— 自雅虎知識(shí)堂
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