四种基本作用力,大小如何

作者&投稿:熊菁 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
四种基本作用力的范围、大小如何?(问答题)~

四种基本作用力分别是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。
其中,
万有引力和电磁力是远程的力,强相互作用力和弱相互作用力是短程的力;
作用力由强到弱排位是:强相互作用力、电磁力、弱相互作用力、万有引力。

宇宙的四大基本的作用力,依强弱次序分别为:
1强核作用力-核子中的结合力-有效范围10^-12公分
2电磁力(强核作用力的1/137-精细结构常数)-有效范围:远程力
-原子中的结合力及分子中的结合力(分子间还有凡得瓦力)
3弱核作用力(约强核作用力的1/100,000)-太阳辐射光的能力-有效范围10^-16公分
4万有引力(约强核作用力的10^40分之1)-太阳系的结合力-有效范围:远程力。
这四种作用力分别由四种玻色子来传递(见下四图):
1传递强核作用力的粒子:胶子内部结构模型图

2传递电磁力的粒子:光子内部结构模型图


3传递弱核作用力的粒子:W及Z玻色子内部结构模型图


4传递万有引力的粒子:引(重)力子内部结构模型图

图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)
注:位元即比特

宇宙的四大基本的作用力,依强弱次序分别为:

1强核作用力,

2电磁力(强核作用力的1/137-精细结构常数)、

3弱核作用力(约强核作用力的1/100,000)、

4万有引力(约强核作用力的10^40分之1)。

这四种作用力分别由四种玻色子来传递(见下四图):

1传递强核作用力的粒子:胶子内部结构模型图

2传递电磁力的粒子:光子内部结构模型图

3传递弱核作用力的粒子:W及Z玻色子内部结构模型图

4传递万有引力的粒子:引(重)力子内部结构模型图

图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特



基本相互作用为物质间最基本的相互作用,通常称为“自然界四力”或“宇宙基本力”。四种基本作用力及大小如下:
(1)引力又称重力,是四个基本相互作用中最弱的,但是同时又是作用范围最大的(不会如电磁力一般相互抵销)。但当距离增大,引力相互作用的影响力就会递减,假设两物件的相互距离为r,其作用力则可以1/r2的计算式推论出来。不像其他的相互作用,引力可以广泛地作用于所有的物质。
由于作用范围极大,引力可以解释一些大范围的天文现象,比如:银河系、黑洞和宇宙膨胀;以及基本天文现象,例如行星的公转;还有一些生活常识,例如物体下落、很重的物体好像被固定在地上、人不能跳得太高等。
万有引力是第一种被数学理论描述的相互作用。在古代,亚里士多德建立了具有不同质量的物体是以不同的速度下落的理论。到了科学革命时期,伽利略用试验推翻了这个理论-如果忽略空气阻力,那么所有的物体都会以相同的速度落向地面。
艾萨克·牛顿发现地心引力,进而引伸出万有引力定律 (1687年) ,是一个用来描述通常引力行为非常好的近例。
在1915年, 阿尔伯特·爱因斯坦完成了广义相对论,将引力用另一种方式描述,即时空几何,并指出引力是空间与时间弯曲的一种影响。
(2)电磁力:世上大部分物质都具有电磁力,而磁与电是电磁力其中的一种表现模式。例如电荷异性相吸、同性相斥的特性是其中之一。电磁力和引力一样,其作用影响范围是无限大的。
当进入到原子的尺度时 (0.1nm),会发现所有的物质都是由不同的原子构成的,而原子是由不同的原子核与电子构成的,带负电的电子与带正电的原子核(由质子与中子构成)经由电磁作用紧密地结合在一起。
但在原子的尺度时,我们必须用量子化的电磁场来描述,这种描述法,就是把两粒子之间的作用看成是在交换光子。
其实光就是一种电磁波,量子化的电磁作用也就是光电作用。这样的描述在1950年代就已发展得相当完善了,称作量子电动力学(quantum electrodynamics, QED)。
而且近年来研究发现,在某些状况下,电磁力和弱核作用力可以统一,这个发现使得人类距离大统一理论更进一步。
(3)强相互作用力又称为强核力,所有存在宇宙中的物质都是由原子构成,原子由电子和原子核组成,而原子核是由中子和质子组成。电子带负电荷,中子不带电荷,而质子则带正电荷。这需要牵引力把它们结合在一起,而强相互作用力就是这种“牵引力”
(4)弱相互作用力又称为弱核力,可以说是核能的另一种来源,主要是核子产生的天然辐射,四种相互作用力中,弱相互作用只比引力强一点。

基本相互作用为物质间最基本的相互作用,通常称为“自然界四力”或“宇宙基本力”。四种基本作用力及大小如下:

(1)引力又称重力,是四个基本相互作用中最弱的,但是同时又是作用范围最大的(不会如电磁力一般相互抵销)。但当距离增大,引力相互作用的影响力就会递减,假设两物件的相互距离为r,其作用力则可以1/r2的计算式推论出来。不像其他的相互作用,引力可以广泛地作用于所有的物质。

由于作用范围极大,引力可以解释一些大范围的天文现象,比如:银河系、黑洞和宇宙膨胀;以及基本天文现象,例如行星的公转;还有一些生活常识,例如物体下落、很重的物体好像被固定在地上、人不能跳得太高等。

万有引力是第一种被数学理论描述的相互作用。在古代,亚里士多德建立了具有不同质量的物体是以不同的速度下落的理论。到了科学革命时期,伽利略用试验推翻了这个理论-如果忽略空气阻力,那么所有的物体都会以相同的速度落向地面。

艾萨克·牛顿发现地心引力,进而引伸出万有引力定律 (1687年) ,是一个用来描述通常引力行为非常好的近例。

在1915年, 阿尔伯特·爱因斯坦完成了广义相对论,将引力用另一种方式描述,即时空几何,并指出引力是空间与时间弯曲的一种影响。

(2)电磁力:世上大部分物质都具有电磁力,而磁与电是电磁力其中的一种表现模式。例如电荷异性相吸、同性相斥的特性是其中之一。电磁力和引力一样,其作用影响范围是无限大的。

当进入到原子的尺度时 (0.1nm),会发现所有的物质都是由不同的原子构成的,而原子是由不同的原子核与电子构成的,带负电的电子与带正电的原子核(由质子与中子构成)经由电磁作用紧密地结合在一起。

但在原子的尺度时,我们必须用量子化的电磁场来描述,这种描述法,就是把两粒子之间的作用看成是在交换光子。

其实光就是一种电磁波,量子化的电磁作用也就是光电作用。这样的描述在1950年代就已发展得相当完善了,称作量子电动力学(quantum electrodynamics, QED)。

而且近年来研究发现,在某些状况下,电磁力和弱核作用力可以统一,这个发现使得人类距离大统一理论更进一步。

(3)强相互作用力又称为强核力,所有存在宇宙中的物质都是由原子构成,原子由电子和原子核组成,而原子核是由中子和质子组成。电子带负电荷,中子不带电荷,而质子则带正电荷。这需要牵引力把它们结合在一起,而强相互作用力就是这种“牵引力”

(4)弱相互作用力又称为弱核力,可以说是核能的另一种来源,主要是核子产生的天然辐射,四种相互作用力中,弱相互作用只比引力强一点。



四种相互作用按强弱来排列,顺序是:强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、引力相互作用。一对质子在相距10-16m时,各种相互作用的强度为(假定此时强相互作用强度的数量级为1):
强相互作用 1

电磁相互作用 10^ -2

弱相互作用 10^ -12

引力相互作用 10^ -40

强力>电磁力>弱力>引力


四种基本作用力,大小如何
基本相互作用为物质间最基本的相互作用,通常称为“自然界四力”或“宇宙基本力”。四种基本作用力及大小如下:(1)引力又称重力,是四个基本相互作用中最弱的,但是同时又是作用范围最大的(不会如电磁力一般相互抵销)。但当距离增大,引力相互作用的影响力就会递减,假设两物件的相互距离为r,其作用...

物理学四种基本力是什么?
物理中的四大基本力,依强弱次序分别为:1、强核作用力-核子中的结合力-有效范围10^-12公分。2、电磁力(强核作用力的1\/137-精细结构常数)-有效范围:远程力-原子中的结合力及分子中的结合力(分子间还有凡得瓦力)。3、弱核作用力(约强核作用力的1\/100,000)-有效范围10^-16公分-太阳辐射...

大自然的四种基本力是什么?
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四种基本力分别有哪些?
1、强相互作用力(简称强力):强力是四种基本力中最强,但作用反而第二短程的一种力.强力的作用范围很短,但表现形式也不同.在远距离时,强力为零.当原子核之间的距离小于2*10^-15m时,强力开始生效,表现为一股巨大的斥力.但当两者进一步接近时,达到0.8*10^-15m后,强力会转化为吸引.这种吸引可以...

4种基本力是那四种回答
4种基本力,大小如下:1强作用力-核子中的结合力-有效范围10^-12公分 2电磁力(强作用力的1\/137-精细结构常数)-有效范围:远程力 -原子中的结合力及分子中的结合力(分子间还有凡得瓦力)3弱作用力(约强作用力的1\/100,000)-有效范围10^-16公分-太阳辐射光的能力 4万有引力(约强作用力的10^40...

四种基本作用力的范围、大小如何?(问答题)
四种基本作用力分别是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。其中,万有引力和电磁力是远程的力,强相互作用力和弱相互作用力是短程的力;作用力由强到弱排位是:强相互作用力、电磁力、弱相互作用力、万有引力。

高中的,求四种基本相互作用力是啥,比较他们的不同,求大神给出比较通俗的...
四种基本相互作用力,依强弱次序分别为:1强作用力-核子中的结合力-有效范围10^-12公分 2电磁力(强作用力的1\/137-精细结构常数)-有效范围:远程力 -原子中的结合力及分子中的结合力(分子间还有凡得瓦力)3弱作用力(约强作用力的1\/100,000)-有效范围10^-16公分-太阳辐射光的能力 4万有引力(约强...

在四种基本相互作用力中,万有引力是最强的吗
四种基本相互作用力,依强弱次序分别为:1强作用力-核子中的结合力-有效范围10^-12公分 2电磁力(强作用力的1\/137-精细结构常数)-有效范围:远程力 -原子中的结合力及分子中的结合力(分子间还有凡得瓦力)3弱作用力(约强作用力的1\/100,000)-有效范围10^-16公分-太阳辐射光的能力 4万有引力(约强...

四大基本作用力
四大基本作用力如下:在我们的宇宙之中,有着四大基本作用力,分别是引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。如果按照力的强弱排序的话分别是:强相互作用力,电磁力,弱相互作用力,引力。第一:引力 引力是一种用来描述宏观物体之间相互作用的一种作用力。所有具有质量的物体都会被它吸引。它遵循着万有...

强力和弱力是什么?
其作用范围在10-15m范围内。强相互作用克服了电磁力产生的强大排斥力,把质子和中子紧紧粘合为原子核。弱相互作用力,简称弱力,四种基本力中第二弱的、作用距离第一短的一种力。它只作用于电子、夸克层子、中微子(杜真子)等费米子,并制约着放射性现象。而对诸如光子、引子等玻色子不起作用。

桑植县13523875034: 四种基本作用力的范围、大小如何?(题) -
勇顺宁泌:[答案] 引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用 引力很弱,作用范围大 电磁力较强,作用范围大 强核力很强,作用范围极小 弱核力很弱,作用范围极小

桑植县13523875034: 四种基本作用力的范围、大小如何?(题) -
勇顺宁泌: 四种基本作用力分别是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力. 其中, 万有引力和电磁力是远程的力,强相互作用力和弱相互作用力是短程的力; 作用力由强到弱排位是:强相互作用力、电磁力、弱相互作用力、万有引力.

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勇顺宁泌: 基本相互作用为物质间最基本的相互作用,通常称为“自然界四力”或“宇宙基本力”.四种基本作用力及大小如下: (1)引力又称重力,是四个基本相互作用中最弱的,但是同时又是作用范围最大的(不会如电磁力一般相互抵销).但当距...

桑植县13523875034: 四大相互作用力,四大相互作用力,强作用力,弱作用力,库仑力和万有引力的大小关系如何 -
勇顺宁泌:[答案] 强作用力>电磁力(库伦力)>弱作用力>重力(万有引力) 大概给个量级给你吧 当强作用力为1时,电磁力约为10的-2次方,弱作用力约为10的-14次方,重力约为10的-40次方 看参考资料吧

桑植县13523875034: 四大基本作用力是什么,并将每个作用力详细解释一下 -
勇顺宁泌: 1、强相互作用力:最早认识到的质子、中子间的核力属于强相互作用力,是质子、中子结合成原子核的作用力,后来进一步认识到强子是由夸克构成的,强相互作用力是夸克之间的相互作用力.2、弱相互作用力:弱相互作用力也叫弱作用力.是自然界中四种作用力之一.3、电磁力:电磁力,是一种相当强的作用力,在宇宙的四个基本的作用力(万有引力、电磁力、强核作用力、弱核作用力)中,它的强度仅次于强核作用力.4、万有引力:万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律.定律内容为任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引.该引力的的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关.

桑植县13523875034: 四大基本力 -
勇顺宁泌: 宇宙的四大基本的作用力,依强弱次序分别为: 1强核作用力-核子中的结合力-有效范围10^-12公分 2电磁力(强核作用力的1/137-精细结构常数)-有效范围:远程力-原子中的结合力及分子中的结合力(分子间还有凡得瓦力) 3弱核作用力(约...

桑植县13523875034: 强相互作用力,电磁相互作用力,弱相互作用力,万有引力的特点和作用范围 -
勇顺宁泌:[答案] 强相互作用力(简称强力): 强力是四种基本力中最强,但作用反而第二短程的一种力.强力的作用范围很短,但表现形式也不同.在远距离时,强力为零.当原子核之间的距离小于2*10^-15m时,强力开始生效,表现为一股巨大的斥力.但当两者进一步...

桑植县13523875034: 自然界中的4种基本力是什么?它们各有什么特点? -
勇顺宁泌: 力是两个物体之间的相互作用.自然界中一共有4种基本力,分别是引力、电磁力、强力和弱力.希望通过这篇文章能让大家了解一下自然界中的4种基本作用力. 引力引力的作用效果主要表现在宇观尺度,为什么说,它与我们的日常生活紧密...

桑植县13523875034: 物理四大基本力中,有哪些力的大小是与距离的平方成反比的? -
勇顺宁泌:[答案] 只有电磁相互作用力和万有引力是和距离平方成反比.

桑植县13523875034: 宇宙四种基本力,电磁力,强力,和弱力是? -
勇顺宁泌: 宇宙四种基本力,电磁力,强力,弱力、万有引力. 1、核子之间存在一种能压服库仑斥力的强相互作用力---强力(核力). 在原子核的尺度内强力比库仑力大得多,但强力是短程力,核子间的距离太大时,强力很快下降消失. 2、弱力:在基本粒子之间还存在另一种短程相互作用力,弱力的作用距离比强力更短,作用力的强度也比强力小得多,弱力在β衰变中起重要作用,β衰变中放出电子和中微子,电子和中微子之间只有弱力作用.弱力也存在其它基本粒子之间. 3、电磁力:电力是两个带电粒子或物体之间的相互作用力,两个相互运动的电荷之间存磁力. 4、万有引力:它是任何物体之间存的相互吸引力,相比之下,对一般物体,万有引力是很微弱的.

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