Doğanın dört temel kuvveti vardır ve bu kuvvetler bir galaksinin doğumundan bir çocuğun doğumuna kadar bilinen tüm olaylardan sorumludur. Yerçekimi bu kuvvetlerin en zayıfı olmasına rağmen, bu kuvvet Dünya’nın Güneş etrafındaki hareketini ve havaya atılan bir futbol topunun hareketini kontrol eder. Elektromanyetik kuvvet, 10 sayısının kırkıncı kuvveti kadar yerçekimi kuvvetinden daha güçlüdür. Aralarında r mesafesi olan iki elektron düşünelim. Aralarındaki elektrostatik kuvvet e^2/r^2 şeklinde yazılabilir.Burada e bir elektronun elektrik yükünü temsil eder. Bu iki elektron arasındaki çekim kuvveti G(mc)^2/r^2 şeklindedir, burada mc elektronun kütlesidir.
Dolayısıyla yerçekimi kuvvetinin elektrostatik itmeye oranı Gmc^2/e^2 veya yaklaşık 10^-42 olacaktır.
Yerçekimi kuvveti hiç de önemsiz görünüyor. Bununla birlikte, elektrik yüklü parçacıklar genellikle elektronlar ve protonlar gibi çiftler halinde bulunur. Pozitif ve negatif yükler birbirini basitleştirdiğinden, büyük ölçeklerde net elektrik yükü yoktur. Yerçekimi kuvvetinde, birbirlerinin etkilerini basitleştirecek çiftler yoktur. Ayrıca, diğer iki birincil güç yalnızca yakın mesafede etkilidir. Bu nedenle, büyük ölçeklerde yerçekimi kaçınılmaz olarak en büyük rolü oynar. Yıldızlar, yerçekiminin çekim kuvveti ile yıldızın sıcak iç katmanlarının uyguladığı ve zıt elektromanyetik kuvvetin neden olduğu basınç arasında hassas bir denge içinde yaşarlar. Galaksiler de dahil olmak üzere daha büyük ölçeklerde yerçekimi hakimdir.
Elektromanyetik kuvvetler tüm atomik özelliklerden sorumludur. Bu güçler, kimya yasalarını ve bir kişinin genetik özelliklerini oluşturan DNA moleküllerinin yapısını kontrol eder. Dinamitlerin patlayıcı gücünden kas gücüne, kelebeğin kanat çırpmasından aslanın saldırısına kadar pek çok doğa olayı elektromanyetik kuvvetlerle ilişkilendirilir. Elektromanyetik etkileşimler, elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısı olan foton tarafından kontrol edilir.
Kalan iki temel kuvvet, atom çekirdeğini bir arada tutan nükleer (nükleer) kuvvetlerdir. Bu, temel kuvvetlerin en güçlüsüdür. Zayıf nükleer kuvvet, kararsız ağır çekirdeklerin radyoaktif bozunmasında kendini gösterir. Zayıf nükleer kuvvet, kütlesiz parçacıklar olan nötrinoların salınmasından ve atom çekirdeği dışında kararsız nötronların oluşumundan ve bozunmasından sorumludur. Zayıf etkileşim, foton benzeri hareket gerçekleştiren, zayıf kuvveti taşıyan bir parçacık tarafından da kontrol edilir.
1985 yılında keşfedilen ve W bozonu olarak adlandırılan bu parçacık, bir protonun 80 katı kütleye sahiptir. Aslında, biri pozitif, diğeri negatif yüklü iki W bozonu ve yüksüz bir parçacıkla ilişkili bir Z bozonu vardır. Bu parçacıklar, elektromanyetik kuvvet ile düşük enerjilerdeki zayıf nükleer kuvvet arasındaki büyük farktan sorumludur.
Güçlü nükleer kuvvet, bir atomun çekirdeğindeki protonların bir arada bulunmasını kontrol eder. Mezon adı verilen kısa ömürlü parçacıkların ortaya çıkmasından ve yok olmasından sorumludurlar. Mezonlar olmasaydı, atomların çekirdekleri, içlerindeki protonların karşılıklı elektromanyetik itmesinden dolayı parçalanmak zorunda kalırdı. Bu mezonlar ilk olarak atmosferde çok yükseklere yükselen balon deneyleri sırasında kozmik ışınlarda tespit edilmiş ve daha sonra parçacık hızlandırıcılarda üretilmiştir.
Protonun kendisi temel bir parçacık değildir. Protonun kuark adı verilen temel parçacıklardan oluştuğu bulundu. Bir kuarkın elektrik yükü kesirlidir ve bir proton, 2/3, 2/3 ve -1/3 yüklerine sahip üç kuark içerir. Proton içinde kuarkları bir arada tutan parçacıklar, gluon adı verilen kütlesiz parçacıklardır. güçlü nükleer kuvvet. Bu parçacıklar, fotonların elektromanyetik kuvvette ve zayıf nükleer kuvvetin W ve Z bozonlarında oynadığı rolü oynar. Gluonlar ve fotonlar arasındaki bir fark, bu parçacıkların renk adı verilen ve elektrik yüküyle karşılaştırılabilen bir kuantum özelliği sergilemesidir. Renk kuvveti, güçlü nükleer etkileşimi tanımlamanın başka bir yoludur (kuantum rengi, ışığın rengiyle uzaktan yakından ilişkili bile değildir).
Temel kuvvetlerden üçü, elektromanyetik kuvvet ve nükleer kuvvetler, kuantum teorisi tarafından belirlenir ve dördüncü kuvvet olan yerçekimi kuvveti, genel görelilik teorisi tarafından belirlenir. Tüm bu kuvvetleri tek bir tanım altında birleştirebilecek bir teori, şu anda eksik olan yerçekimi kuantum teorisidir. Erken evrenin fiziğini anlamak istiyorsak, bu teori esastır.
kaynak:
www.space.com
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]