Dacă vorbim despre legile fundamentale ale naturii, atunci totul poate fi împărțit în patru forțe care stau la baza tuturor lucrurilor din univers:
1. Interacțiune nucleară puternică. Aceasta este forța responsabilă de atracția reciprocă a nucleelor atomice, a protonilor și a neutronilor.
2. Interacțiunea nucleară slabă. El este responsabil pentru unele tipuri de decădere radioactivă și pentru transformarea particulelor elementare grele instabile în cele mai ușoare.
3. Forța electromagnetică. Această forță, printre altele, atrage și respinge particulele încărcate, leagă atomii de molecule și cauzează curent electric.
4. Gravitația. Această forță păstrează împreună Pământul, sistemul solar, stelele și galaxiile.
În funcție de punctul nostru de vedere, fiecare forță are o anumită scară și circumstanțe în care depășește restul.
Luați cea mai mică scară - 10 metri în grade minus 16, care este de un milion de ori mai mic decât dimensiunea atomului. Pe această scală, o puternică interacțiune nucleară poate depăși toate celelalte forțe. Să vedem, de exemplu, la nucleul de heliu: doi protoni și doi neutroni, legați împreună într-o configurație stabilă. Chiar și repulsia electromagnetică dintre cele două protoni nu este suficientă pentru a depăși o interacțiune nucleară puternică, care ca un lipici ține nucleul împreună. Chiar dacă un neutron este îndepărtat, lăsând doi protoni și un neutron, izotopul de heliu rezultat va fi în continuare stabil. Interacțiunea nucleară puternică, la cea mai mică distanță, depășește invariabil toate celelalte forțe. Prin urmare, în multe circumstanțe, poate fi considerat cel mai puternic.
Dar încercați să faceți nucleul atomic prea mare și forța electromagnetică va prelua. De exemplu, un nucleu de heliu incepe foarte des eliminate de uraniu-238 ca o forță de respingere între diferitele părți ale kernel-ul este prea mare, iar forța nucleară puternică nu se poate ține totul împreună. Și dacă luăm scara mai mare, cum ar fi spațiu, există câmpuri magnetice intense generate de colaps stele și rapid prin rotație materia încărcată, poate accelera particulele de energii la foarte mari în univers, producând astfel razele cosmice ale ultraînaltă energie ne bombardează în cer cu toate direcțiile. Spre deosebire de interacțiunea nucleară puternică, forța electromagnetică nu are limite; Câmpul electric al protonului poate fi simțit pe partea opusă a universului.
Interacțiunea nucleară slabă poate părea cel mai puțin probabil candidat pentru primatul în putere, mai ales dacă acordați atenție numelui său; dar chiar și această slabă relativă are momente de glorie. În condiții adecvate, forța electromagnetică (datorită care particulele ca-încărcat resping) și forța nucleară puternică (care permite nuclee de comunicare) poate anula reciproc, acționând astfel, la o distanță foarte scurtă forță nucleară slabă începe să ia o valoare mare. Consolidarea, modifică stabilitatea sistemului și poate provoca degradarea beta radioactivă, atunci când un neutron se transformă într-un proton, un electron și un neutrino (anti-electron). neutroni liberi, multe elemente mai grele și tritiu izotop chiar instabil, care este în apă severă (tritiu) - toate acestea demonstrează puterea forței nucleare slabe.
Dar pe scara cea mai mare - pe scara galaxiilor, clustere galactice și așa mai departe - toate forțele de mai sus sunt de mică importanță. Chiar și electromagnetism acționează asupra range în univers, și că nu are efect de mult, deoarece cantitatea de particule incarcate pozitiv (cea mai mare parte protoni) și cantitatea de particule incarcate negativ (in principal electroni) este egal cu unul pe altul. Chiar și experimental, putem stabili că diferența de încărcări în univers este mai mică de o unitate de 10 în minusul gradului 34. În plus, Universul ne spune că, deși electromagnetism poate fi mult mai puternică decât forța de atracție între două particule, dacă putem pune împreună un număr suficient al tuturor particulelor neutre electric (sau aproape de ea), că gravitația este singura forță care contează. Fuziunea nucleară și presiunea de radiație asociată nu pot sparge stelele în bucăți, deoarece forța lor de atracție gravitațională depășește energia ruperii.
Clusterele de galaxii și structurile uriașe pot extinde miliarde de ani lumină în univers. Cu toate acestea, dacă căutăm structuri cu dimensiuni de 8, 10 sau 15 miliarde de ani-lumină, vom găsi absolut zero în întregul cosmos. Motivul aici este foarte nedumerit. Acestea nu sunt forțele pe care le-am menționat mai sus, ci un fenomen complet neașteptat, care se numește energie întunecată.
Cea mai mare scală de o cantitate mică de energie inerente în spațiu (acest lucru este mai puțin de un joule de energie pe kilometru cub de spațiu), este suficient pentru a depăși forța de atracție între chiar și cele mai mari galaxii și clusterele lor în univers. Care este rezultatul? Expansiunea accelerată, din moment ce cele mai îndepărtate galaxii și grupurile lor se deosebesc din ce în ce mai mult unul de celălalt și tot mai repede. La cea mai mare scară cosmică, chiar și gravitația nu poate prevala.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: