הגדרה של כוחות יסוד

הקהילה המדעית טוענת שהטבע והיקום בכללותו ניתנים להסבר מתוך הֲבָנָה של ארבעה כוחות יסוד: אלקטרומגנטי, חזק, חלש וכבידה. עם ארבעת דגמי ההסבר הקשורים אליהם, ניתן להבין את תופעות המציאות השונות.

איחוד ה"סמכויות" הללו מוכר בקהילה המדעית עם עדה, המודל הסטנדרטי, שאינה תיאוריה. אחיד שפותח על ידי מדען, אך הוא תוצאה של שילוב של הצעות שפותחו לאורך ההיסטוריה של מַדָע.

מצד שני, מודל זה מאחד את תורת היחסות ותורת הקוונטים. החלקיקים המרכיבים את החומר והם גיבורי המודל הזה מחולקים לשתי קבוצות: פרמיונים ובוזונים. הראשונים הם החלקיקים היסודיים המכוננים של כל חומר והאחרונים מחזיקים את הפרמיונים יחד.

כוח אלקטרומגנטי

ההתנהגות של מגנטים, קרניים, אור או חַשְׁמַל ניתן להסביר זאת מחוקי האלקטרומגנטיות. כמו כן, האינטראקציה בין אור לחומר או המבנה הפנימי של החומר סוּלָם אטומי הן גם תופעות שניתן להבין במסגרת זה כוח בסיסי.

כיום האלקטרומגנטיות משולבת ב-QED הידועה או בתורת השדות הקוונטיים.

כוח חזק וחלש

החל משנות ה-30 של המאה ה-20, מכניקת הקוונטים החלה לפענח את החידות המקיפות את האטומים. במובן זה, התגלה שכוח המשיכה והאלקטרומגנטיות אינם הקווים המנחים היחידים השולטים ביקום. אל ה

לַחקוֹר את מבנה האטומים, גילו פיזיקאים קוונטים שני מקורות חדשים: הגרעין החזק והגרעיני החלש.

הראשון פועל על ידי החזקת הגרעין של כל אטום יחד ומקבץ יחד פרוטונים ונייטרונים.

השני הוא זה שמאפשר לנייטרונים להפוך לפרוטונים באמצעות קרינה.

שניהם אפשרו את השימוש בפצצות אטום.

כוח כבידה

ה חוֹק כבידה אוניברסלית היא העיקרון השולט בכך אֵנֶרְגִיָה. באמצעותו נוכל להסביר את תנועות כוכבי הלכת סביב השמש, שכן המסלול האליפטי שלהם נשמר אחיד על ידי השפעת כוח הכבידה.

חוק הכבידה קובע שכל זוג מסות שקיים ביקום מושך ביניהן כן עם כוח שהוא פרופורציונלי ישר למכפלת המסות שלהם ובאותו הזמן, אמר מְשִׁיכָה הוא ביחס הפוך לריבוע המרחק המפריד בין מרכזי המסה של שני הגופים.

הודות לחוק הכבידה אנו יכולים להבין את תְנוּעָה כמכלול וכל ההיבטים שמתערבים בו, כמו אינרציה או תאוצה.

בקיצור, בין כוח המשיכה לתנועה יש קשר, המכונה עקרון השקילות.

צילומים: Fotolia - drpilulkin / coffeekai

נושאים בכוחות יסוד