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在我们宇宙中有四种基本力 , 即引力、电磁力、强力、弱力 。
引力 , 这好理解 。 月球绕着地球转 , 地球绕着太阳转 , 这都是引力在起作用 。 树上的苹果因为地球引力掉落下来砸到了牛顿的头上 , 于是万有引力理论诞生了 。
电磁力 , 对于我们来说 , 肯定就是小时候玩磁铁是对它最直观的认识了 。 其实我们生活中 , 绝大部分的现象都是电磁力在起作用 。 我用手推开一个箱子 。 就是因为组成我手的原子里有带负电的电子 , 而组成箱子的原子里也有带负电的电子 。 同性相斥 , 电子间要排斥 , 即手和箱子在互斥 。 所以 , 我推开了箱子 。
这两种力都是作用在宏观世界的 , 无处不在 。 而强力和弱力只会在微观世界才崭露头角 。
下面我们来谈谈微观世界的支配者——强力、弱力 。
小编在这里说明下 , 我只是用打比方的方式笼统的形容下强力、弱力 。 真实的物理知识比这要复杂得多 , 而且必须用严格的数学来加以描述 。
强力 , 顾名思义很“强” 。 的确 , 它是四种力中最强的 , 强力足足比引力强一千万亿亿亿亿倍 。 正是它那强而有力的臂弯把质子和中子紧紧地拥在一起 , 形成原子核 。 我们知道物体由原子组成 , 原子则由原子核组成 , 原子核集中了整个原子绝大部分的质量 。
原子核的重要性不言而喻 , 组成原子核的质子带有正电 。 按理说 , 同性相斥 , 质子和质子要相互推攘 , 整个原子核应该分崩离析 。 在此关键时刻 , 出现了铁腕人物 , “强力”平叛 , 维持了稳定、统一 。
上世纪60年代 , 科学家发现了更基础的粒子——夸克 。 强力再次用它那强而有力的臂弯将三个夸克聚在一起 , 形成质子或中子 。 在强力的作用下 , 三个夸克就像被胶水牢牢粘在一起似的 。 所以 , 科学家形象的把传递强力的介质叫做 胶子 。 若是 , 哪个夸克想逃走 , 拆散统一的大家庭 。 “强力”平叛 , 离得越远 , 那个夸克受到的强力打击就会越大 。 由于强力的劲太大 , 产生了一种“夸克禁闭”的现象 。 这使科学家想得到单个的夸克难于登天 。
在著名科幻著作《三体》中 , 三体人用来攻击我们的武器——水滴 。 它就是用强力把组成物质的粒子都束缚在一起 , 密密麻麻的排列 , 形成无坚不摧的宇宙探测器 。 因为组成普通物质的原子其原子核与电子间有非常大的空隙 , 而水滴则完全密实 。 我们的战舰在面对如此利器时 , 肯定不堪一击 。
弱力 , 作用于电子、中微子等费米子 。 它的传递介质为W、Z玻色子 。 我们的太阳能够燃烧全靠它 , 氢聚变就是由它启动的 。
我都知道有一类放射性元素 , 它们可以源源不断向外辐射能量 , 而后衰变为另一种更稳定的元素 。 弱力在放射现象中就起主导作用 。
在微观世界中 , 原子总是想维持其内部稳定 。 就像我们的三口之家一样 。 一家人在一起总是想和和美美的 。 但是家务总得有人做吧 。 记得小时候 , 扫地一向是小编的家务 。 到了该打扫的时候 , 还是一成不变地坐在沙发上看电视的话 , 家长就会一戒尺打到我身上 , 喝到:“还不快去 , 非要我给你施加一个力 , 你才会动吗?”于是 , 小编只得去扫地了 。
在微观世界 , 三个夸克组成质子或中子 , 质子、中子组成原子核 , 核外有电子围绕 。 但是 , 如果核外的电子少了 , 原子想要维持稳定 , 就要增加质子数 , 必须把组成中子的夸克改变(变“味”)一下 , 让中子变为质子 。 像小编做家务一样 , 没有这么自愿去改变的夸克 , 在中子里待得好好的 , 谁想动呀 。
这时 , 家长原子生气了 , 它喝到:“我们这个家庭快维系不住了 , 夸克你还不改变 , 非要我给你一个力 , 你才动吗?”说完 , 操起玻色子用足“弱力”就向那个夸克砸去 。 就这样中子里的夸克只得改变了 。
原来的中子也就变成了质子 , 原子又变得稳定了 。 而在中子转化为质子的过程中 , 会释放β粒子 , β粒子组成β射线 。 这就是放射性的由来 。
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