Šajā rakstā es gribu pastāstīt par 4 galvenajiem spēkiem.
Daudzi no jums jau laikam domā, ka tie ir zeme, uguns, ūdens un gaiss, bet tā nav. Tos 4 spēkus dēvē par fundamentālajiem spēkiem vai mijiedarbības spēkiem, un tie ir: gravitācijas spēks, elektromagnētiskais spēks, vājā mijiedarbība(vājais kodolspēks), stiprā mijiedarbība(stiprais kodolspēks). Tajos spēkos noteicējas ir elementārdaļiņas. Rakstā es jūs iepazīstināšu tikai nedaudz ar to.
Pie tam elektromagnētiskais spēks un vājā mijiedarbība ir elektrovājās mijiedarbības izpausmes.
Mijiedarbības - Mijiedarbība (spēks, sadarbe) ir divu vai vairāku fizikālu ķermeņu savstarpējā iedarbība, kas izraisa to kustību vai stāvokļa maiņu. Piemēram, lādētu daļiņu pievilkšanās notiek, pateicoties elektromagnētiskajam spēkam.
Pašlaik tie ir vienīgie mūsu pareizās "fizikas" zināmie pamat spēki.
Gravitācija. Tas ir spēks, kas ir universāls spēks, kas ietekmē visus materiālus ķermeņus. Spēks pastāv starp jebkurām matērijas formām, kurām raksturīga savstarpējā pievilkšanās. Šis spēks ir visvājākais no visiem četriem spēkiem.
Gravitācijas mijiedarbība kļūst noteicoša tikai lielu kosmisku objektu gadījumos.
Nedaudz par vēsturi:
Populārais stāsts par to, ka I. Ņūtonam sēžot zem ābeles uz galvas uzkritis ābols un viņš pēkšņi atklājis vispasaules gravitācijas likumu, tāpat kā vairums šādu leģendu, droši vien nav patiesība. Daudz ticamāk, I. Ņūtons nodarbojās ar G. Galileja krišanas likumu (kuri regulē arī slaveno ābolu) piemērošanu kādam neparastākam objektam — Mēnesim. Kāpēc Mēness nenokrīt uz zemes kā visi citi neatbalstīti priekšmeti? Vai tas būtu imūns pret gravitāciju? Un Ņūtons saprata, ka Mēness (gluži ka ļoti lielā ātrumā izšauta lielgabala lode) visu laiku krīt gan uz Zemi, bet - nekad nenokrīt. Tādējādi I. Ņūtons aptvēra, ka gravitācija darbojas ne tikai uz Zemes. Tā darbojas arī kosmosā un tā bija revolucionāra doma. I. Ņūtons konstatēja, ka, zinot Keplera likums, viņš var izskaidrot visas Saules sistēmas ķermeņu kustību ar vienu gravitācijas likumu: visi ķermeņi savstarpēji pievelkas ar spēku, kas proporcionāls ķermeņu masām un apgriezti proporcionāls to savstarpējā attāluma kvadrātam.
Ja gravitācijas lauki ir spēcīgi, gravitācijas parādību aprakstam izmanto vispārīgo relativitātes teoriju jeb Einšteina gravitācijas teoriju, kas izveidota, vispārinot Ņūtona gravitācijas teoriju un balstoties uz speciālās relativitātes teorijas atziņām. Einšteina gravitācijas teorijas eksperimentālā pārbaude (pirmoreiz veikta pilnā Saules aptumsuma laikā 1919. g., novērojot gaismas stara noliekšanos Saules masas ietekmē) turpinās līdz mūsu dienām.
Elektromagnētiskais spēks. Spēks eksistē starp daļiņām, kurām piemīt elektromagnētiskais lādiņš(fizikāls lielums, kas nosaka priekšmetu spēju būt par elektromagnētiskā lauka avotu(el. lauks- vienkāršākiem vārdiem sakot, spēks, kurš valda starp atsevišķi uzlādētiem ķermeņiem, piem., kad mēs parīvējam balonu pret sausiem matiem, mēs redzam, ka mati tiecas pretī balonam, tas nozīme, ka starp matiem un balonu ir elektriskais lauks.)). No mūsdienu redzesloka, el. spēks starp uzlādētiem ķermeņiem nav tiešs, bet tas eksistē tikai caur elektrisko lauku.
Tieš jēdziens-Elektromagnētisms ir parādību kopums, kurās izpaužas vielas elektrisko un magnētisko īpašību sakars.
Kā jau minēts, jēdziens elektromagnētisms ir saistīts ar elektromagnētiskā lauka jēdzienu. Elektriskais lauks izraisa elektrības nesēju (parasti elektronu) kustību. Tā savukārt izraisa magnētisko lauku. Ap visiem vadiem, kuros plūst strāva, ir magnētiskais lauks. Visos magnētos pastāv elektriskās strāvas ķēdes (pastāvīgajos magnētos tās ir noslēgtas un ir ierobežotas viena vai vairāku domēnu robežās). Elektriskie un magnētiskie lauki ar vienādu zīmi atgrūžas, ar pretēju zīmi - pievelkas. Parasti praksē vairāk lieto magnētiskos laukus, jo ar tiem vieglāk panākt lielākus mehāniskos mijiedarbības spēkus.
Vājā mijiedarbība.
Vājo mijiedarbību tā dēvē tādēļ, ka šis spēks ir daudz vājāks par stipro un elektromagnētisko mijiedarbībām (tomēr ir daudz stiprāks par ceturto fundamentālo spēku - gravitāciju). Vājais spēks parāda sevi tikai ārkārtīgi mazos attālumos - mazākos par atoma kodola izmēru.
Vājais spēks izraisa radioaktivitāti(Radioaktivitāte ir dažu atomu kodolu spēja pašiem no sevis sabrukt, kā rezultātā veidojas jauni, atšķirīgi kodoli (vai arī mainās kodola iekšējā enerģija). Pastāv divi galvenie radioaktīvās sabrukšanas veidi: alfa sabrukšana un beta sabrukšana)(beta sabrukšana ir atoma kodola radioaktīvās sabrukšanas veids, kurā tiek izsviesta beta daļiņa - elektrons vai pozitrons)(alfa sabrukšana ir atoma kodola radioaktīvās sabrukšanas veids, kurā tiek izstarota alfa daļiņa jeb hēlija atoma kodols.), piemēram, beta sabrukšanu atoma kodolos.
Tas ir vienīgais spēks, kurā piedalās neitroni(neskaitot gravitāciju laboratorijas apstākļos). Šis spēks ļauj elementārdaļiņām pārvērsties vienai par otru.
Stiprā mijiedarbība.
Stiprā mijiedarbība ir stiprākais no četriem fundamentālajiem spēkiem dabā. Tas satur kopā kvarkus protonos un neitronos, bet atoma kodolā satur protonus un neitronus.
Vieglāk paskaidrots:
Atomu kodoli sastāv no pozitīvi lādētiem protoniem un elektroneitrālām daļiņām – neitroniem.Šīs kodola sastāvdaļiņas sauc par nukloniem. Kodolā nukloni izvietojas brīvi cits pie cita tā, ka attālums starp blakus esošiem nukloniem ir vienāds ar nuklona izmēru. Taču pozitīvi lādētie nukloni atgrūžas. Kas saista nuklonus kodolā? Tie ir nuklonu pievilkšanās spēki. Tādos mazos attālumos, kāds ir starp nukloniem kodolā, nuklonu pievilkšanās kodolspēki ir aptuveni 100 reizes lielāki par protonu elektromagnētiskajiem atgrūšanās spēkiem. Tādēļ nuklonu mijiedarbību sauc par stipro mijiedarbību, bet spēkus – par stiprās mijiedarbības spēkiem jeb kodolspēkiem. Elementārdaļiņas, kurām piemīt stiprās mijiedarbības spēja, sauc par hadroniem. Stiprā mijiedarbība ir hadronu savstarpējā pievilkšanās.
Kāpēc stiprās mijiedarbības nav starp atomiem molekulā, vielā starp šo atomu kodoliem? Kodolu nukloniem taču piemīt stiprās mijiedarbības spēja. Taču stiprās mijiedarbības spēja izpaužas tikai tiešā nuklona tuvumā. Stiprā mijiedarbība ir tuvdarbīga. Iedarbības rādiuss ir vienāds ar nuklona izmēru. Arī kodolā katrs nuklons mijiedarbojas tikai ar tuvākajiem kaimiņiem.
Stiprā mijiedarbība nosaka atomu kodolu veidošanos, kodoltermiskās reakcijas zvaigznēs. Šīs reakcijas norisinās Saules dzīlēs un ir galvenais enerģijas avots, ko izmanto uz Zemes.
Apraksts.
Gravitācija./ darbības lauks neierobežots/spēka pārnēsātājs-gravitons/
Elektromagnētiskais spēks /darbības lauks neierobežots/s.p. –fotons/
Stiprā mijiedarbība /10-13cm/ s.p.- gluons/
Vājā mijiedarbība /10-16cm/ s.p. bozons/
Paldies, ka lasījāt!
Cerams kaut ko sapratāt, ja ieinteresēja, varat meklēt tālāk, mans uzdevums- iepazīstināt.
