宇宙中的四种基本力在自然界中到底起什么作用?

宇宙中的四种基本力在自然界中到底起什么作用?

来源:天文同好乐园

在过去的两千年以来,科学家们逐步发现宇宙中的所有现象都可以划归为四种基本力。这四种基本力从一开始就彼此互不相似,但在自然界中却缺一不可。它们分别是——电磁力、强核力、弱核力、引力,下面简要介绍一下这四种基本力在自然界中到底起什么作用。

电磁力——电磁力在自然界中以多种形式存在,包括电、磁和光。电磁力照亮了我们的城市,可以使收音机和音响播放音乐,可以让我们看电视,微波炉可以加热食物,家用电器可以减轻人们的家务劳动。另外,雷达跟踪飞机、舰艇和航天器也少不了电磁力,电磁力已被用于计算机,这使得办公室、家庭、学校、军队的工作大为改观。激光也是电磁力的一种,它对于通讯、外科手术、以及国防尖端武器系统尤其重要。可以这样说,社会生活离不开电磁力,整个地球超过半数的国民生产总值都依赖于电磁力。

强核力——强核力为恒星燃烧提供能量,它使得群星闪耀,创造出灿烂的、生命所依赖的阳光。如果这个强大的力量突然消失,太阳会变暗,整个行星的温度暴跌,地球上的所有生命都将终结。也就是说,强核力可以在一天之内收回它曾经赠与的那些生命。另外,有了强核力才有了氢弹,如果对氢弹的爆炸不加以限制,强核力将有可能在一天之内结束地球上的所有生命。

弱核力——弱核力支配着某些形式的放射性衰变。因为放射性物质在衰变或破裂时会释放出热量,弱核力有助于加热地球内部深层的放射性岩石。这个热量反过来又驱动火山爆发,让地球深处的熔岩到达地表。弱核力和电磁力一样,也常常运用在医学上治疗某些严重的疾病。放射性碘被用来杀死甲状腺肿瘤和某些癌症。当然,放射性衰变也是致命的,它曾经造成切尔诺贝利核事故,造成的核污染可能会持续保持危害性长达几百万年时间。

引力——引力使地球和其它行星保持在它们各自的轨道上运行,引力也约束了银河系的整体平衡。如果地球没有引力,地球的自转将把我们抛进太空,我们赖以生存的空气也会弥散到太空中去,从而使人窒息,使地球上的生命不复存在。如果没有太阳的引力,所有的行星将被抛出太阳系进入寒冷的深空,在那里,微弱的阳光将无法支持生命的生存。事实上,没有引力,太阳自身也会发生爆炸,太阳是引力(向内收缩)和核力(向外膨胀)微秒平衡的结果。

当前理论物理学面临的挑战是将这四种力统一为一种单一的力,从爱因斯坦开始,20世纪的许多物理学巨人就试图找到这种统一的力,但都没有成功。