Kiến thức Phổ thông

Tìm hiểu 4 lực cơ bản trong vật lý là gì, chính xác hơn là 4 nhóm lực cơ bản

Lực cơ bản trong vật lý là gì?

Trong vật lý, 4 lực cơ bản giải thích cách các hạt riêng lẻ tương tác với nhau. Nó chỉ ra rằng đối với mọi tương tác đơn lẻ được quan sát diễn ra trong vũ trụ có thể được liệt kê thành 4 loại lực sau đây:

  • Trọng lực
  • Lực điện từ
  • Lực Tương tác yếu (hoặc lực hạt nhân yếu)
  • Lực Tương tác mạnh (hoặc lực hạt nhân mạnh)

Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về 4 lực vật lý cơ bản này nhé.

Trọng lực

Trong số các lực cơ bản, trọng lực có tầm với xa nhất nhưng nó yếu nhất về cường độ thực tế. Đó là một lực hấp dẫn, xuyên qua khoảng không “trống rỗng” của không gian để kéo hai khối vật thể về phía nhau. Nó giữ các hành tinh trên quỹ đạo quanh Mặt trời và Mặt trăng trên quỹ đạo quanh Trái đất. Trọng lực được mô tả theo lý thuyết tương đối rộng, định nghĩa nó là độ cong của không thời gian xung quanh một vật thể có khối lượng. Ngược lại, độ cong này tạo ra một tình huống trong đó con đường ít năng lượng nhất hướng về phía vật thể khác.

Xem thêm: Lực Vạn vật hấp dẫn

Lực điện từ

Điện từ là sự tương tác của các hạt với điện tích. Các hạt tích điện ở phần còn lại tương tác thông qua lực tĩnh điện, trong khi chuyển động chúng tương tác thông qua cả lực điện và lực từ.

Trong một thời gian dài, các lực điện và từ được coi là các lực khác nhau, nhưng cuối cùng chúng được James Clerk Maxwell thống nhất vào năm 1864, theo phương trình của Maxwell. Vào những năm 1940, điện động lực học lượng tử hợp nhất điện từ với vật lý lượng tử. Điện từ có lẽ là lực phổ biến nhất trong thế giới của chúng ta, vì nó có thể ảnh hưởng đến mọi thứ ở một khoảng cách hợp lý và với một lực lượng khá lớn.

Lực Tương tác yếu

Sự tương tác yếu là một lực rất mạnh tác động lên quy mô của hạt nhân nguyên tử. Nó gây ra hiện tượng như phân rã beta, và đã được hợp nhất với điện từ như một tương tác đơn gọi là “tương tác điện yếu”. Sự tương tác yếu được trung gian bởi boson W (thực tế có hai loại, boson W + và W-) và boson Z.

Lực Tương tác mạnh

Đây là lực có khả năng giữ cho các hạt nhân (proton và neutron) liên kết với nhau. Chẳng hạn, trong nguyên tử helium, nó đủ mạnh để liên kết hai proton lại với nhau mặc dù thực tế là các điện tích dương của chúng khiến chúng đẩy nhau. Về bản chất, các lực tương tác mạnh cho phép các hạt gọi là gluon liên kết các quark lại với nhau để tạo ra các nucleon ngay từ đầu. Các gluon cũng có thể tương tác với các gluon khác, tạo ra sự tương tác mạnh mẽ về khoảng cách về mặt lý thuyết, mặc dù các biểu hiện chính của nó đều ở cấp độ hạ nguyên tử.

Thống nhất các lực cơ bản

Nhiều nhà vật lý tin rằng cả bốn lực cơ bản trên thực tế là những biểu hiện của một lực cơ bản (hoặc thống nhất) chưa được khám phá. Giống như điện, từ tính và lực yếu được hợp nhất thành tương tác điện yếu, chúng hoạt động để thống nhất tất cả các lực cơ bản. Giải thích cơ học lượng tử hiện tại của các lực này là các hạt không tương tác trực tiếp, mà biểu hiện các hạt ảo làm trung gian cho các tương tác thực tế. Tất cả các lực ngoại trừ trọng lực đã được hợp nhất vào “Mô hình chuẩn” tương tác này.

Nỗ lực thống nhất lực hấp dẫn với ba lực cơ bản còn lại được gọi là lực hấp dẫn lượng tử. Nó quy định sự tồn tại của một hạt ảo gọi là graviton, đây sẽ là yếu tố trung gian trong các tương tác trọng lực. Cho đến nay, graviton chưa được phát hiện và không có lý thuyết nào về lực hấp dẫn lượng tử đã được thành công hoặc được áp dụng phổ biến.

Tia catốt là gì: Định nghĩa, tính chất và ứng dụng thực tế - Định nghĩa tia catốt Tia catốt là chùm tia điện tử trong ống chân không truyền từ điện cực tích điện âm (cực âm) ở một đầu đến điện cực tích điện dương (cực dương) ở đầu kia, qua sự chênh lệch điện áp giữa các điện cực. Chúng còn được gọi là chùm electron.… Đọc thêm
Chủ đề trong bài
Show More
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker