A. 宇宙的四種基本力是怎麼產生的
今為止,多數科學家公認,在宇宙中存在著四種力:第一種是引力,它是一個物體(或粒子)對於另一個物體(或粒子)的吸引力,是四種力中最弱的一種。第二種叫做電磁力,由於它的作用,形成了不同的原子結構和光的傳播。第三種是強相互作用力,它把原子核內部各個粒子緊緊地吸引在一起。第四種是弱相互作用力,它使物體產生某種輻射。早在17世紀,偉大的義大利物理學家G·枷利略,曾以一次具有深遠意義的實驗,挑戰亞里斯多德的經典信條。他在高高的比薩斜塔上,將兩個質量不等的鐵球同時投下,結果兩個鐵球同時著地。他得出結論說,任何物體,不管是一個鐵球還是一根羽毛,如果在真空中自由下落,其加速度必然是一樣的,因而必定同時落地。他的這一觀點,直接推動牛頓總結力學三大定律,而愛因斯坦的相對論也是在這一基礎上提出來的。 可是,這一300多年來顛撲不破的真理,終於受到了嚴峻的挑戰。一個以美國物理學家費希巴赫為首的科研小組,通過實驗發現,不同質量的物體,在真空中實際上並不具有相同的重力加速度。費希巴赫推測,其原因可能是在物體下落時除了受到引力的作用以外,還受到一種尚不為人知的力的作用~~ 宇宙中的第五種力——旋轉力
B. 為什麼宇宙會有四種基本力
138億年前,一個神秘的奇點發生了大爆炸,大爆炸瞬間產生的超級能量轉化為基礎的粒子,又很快演化為氫,氦,鋰等基本元素。
這些基本元素隨著宇宙的不斷膨脹,又開始進行各種演化,形成了恆星,行星,星等各種天體和宇宙結構。同時還有各種宇宙法則形成。有了行星之後,一小部分小行星演化出了完美的生態系統,於是生命誕生了。
生命又經過不斷地進化演化,最後誕生了智慧生命,並一步步發展為智慧文明。這一切是如此的不可思議,那麼宇宙誕生以來的這一切演化是如何進行的?它們的背後到底是誰在操控這一切?
只要時間積累到一定程度,人類的科學沉澱到一隻程度,我們才有希望真正統一四種基本力,而那個時候,人類就是宇宙的高級文明,而目前我們還只是處於0.7級,連一級文明都算不上。
C. 宇宙中四個基本力能否統一呢
宇宙中的四個基本力的統一是目前理論物理學追求的終極目標之一。
這裡面除了萬有引力之外,其它的力學都可以基本統一在電磁框架下。也就是說其它三種作用力只是一種空間(媒介)在不同的環境中表現的距離不同而已。
如果一定要統一四種力,就要改變其它三種力存在的空間結構使之成為四維時空的特例。這恐怕也不一定能行。另外一種方法就是在一個更大的空間模式下同時演繹四維時空和其它三種力的存在空間。這個模型的維度就必然是現在兩個理論的兩倍。按現在的物理理念很難理解。只有物質層次理念的進步才能真正實現四種力“平衡機制”的統一。
現在回到如果統一了四種力會對人類產生什麼影響。當人類認識到所謂力的統一實際上只是空間不平衡的統一時。人類的科學技術水平必然會形成一個全新的時代。其進步不僅僅是在力的概念上。必將惠及全人類的進步!
D. 宇宙間的四種基本力
四大宇宙力是指:
1.強相互力,將中子與質子束縛在一起,將中子與質子內的誇克束縛在一起的力。
2.弱相互力,制約粒子衰變和放射性過程的一種力。
3.萬有引力。
4.電磁力.
E. 宇宙四種基本力是哪些
萬有引力、電磁力、弱相互作用力、強相互作用力
長期以來,人們有一種樸素的願望,世界是統一的,各種基本相互作用應該有統一的起源。許多著名物理學家,例如愛因斯坦、海森堡、泡里(Pauli)等,在晚年致力於統一理論的研究,但是沒有取得成功。
麥克斯韋方程統一了電和磁兩種相互作用, 溫伯格(1967年)和薩拉姆(1968年)在格拉肖早期工作的基礎上,成功地建立了一個優美的理論,把電磁力和弱相互作用力看做是一個單一的力——電弱力——的不同表現形式,從而把它們統一起來。這模型的成功加深了人類對弱作用和電磁作用本質的認識,也推動人們在規范理論基礎上,把各種相互作用力統一起來的努力。 20世紀的物理學有兩次大的革命:一次是狹義相對論和廣義相對論,它幾乎是愛因斯坦一人完成的;另一次是量子理論的建立。經過人們的努力,量子理論與狹義相對論成功地結合成量子場論,這是迄今為止最為成功的理論。
廣義相對論也有長足的發展,在小至太陽系,大至整個宇宙范圍里,實驗觀測與理論很好地符合。但在極端條件下,引出了時空奇異,顯示了理論自身的不完善。就我們現在的認識水平,量子場論和廣義相對論是相互不自洽的,因此量子場論和廣義相對論應該在一個更大的理論框架里統一起來。
現在已經知道,自然界中總共4種相互作用力除有引力之外的3種都可有量子理論來描述,電磁、弱和強相互作用力的形成是用假設相互交換量子來解釋的。但是,引力的形成完全是另一回事,愛因斯坦的廣義相對論是用物質影響空間的幾何性質來解釋引力的。在這一圖像中,彌漫在空間中的物質使空間彎曲了,而彎曲的空間決定粒子的運動。人們也可以模仿解釋電磁力的方法來解釋引力,這時物質交換的量子稱為引力子,但這一嘗試卻遇到了理論上的很多困難。
上個世紀後半葉以來,不少科學家提出了各種大統一理論,希望將四種力用一種理論統一起來,但都遇到這樣那樣的困難,其中只有弱力和電磁力的統一(稱之為電弱力)較為滿意。用規范理論統一四種基本相互作用是一種誘人的因素,但是在前進道路上也有可能會遭到失敗。也許人們還會尋找新的途徑去統一各種基本的相互作用。通過一系列探索、失敗、成功,再失敗,再成功,不斷發現矛盾,解決矛盾,每一次循環都在加深著人類對自然界的認識。
基本力的相對強度:
若萬有引力為1
則弱力為10^25
電磁力為10^36
強力為10^38
F. 四種基本力在宇宙中起到了什麼作用
人類科學的進步依仗於物理學的進步,更准確的說是依仗基礎物理學的進步,因此研究物質之間的相互作用就變得十分重要
四種基本力代表了宇宙中的一切,上世紀60年代人類物理學家成功將電磁力和弱力統一到一個理論中,稱為「弱電統一理論」,後來又以楊振寧和米爾斯的「楊-米爾斯方程」為核心建立了標准模型理論,首次把強力,弱力和電磁力統一到一起。
G. 四種力的統一
什麼是力的統一呢?打個比方:一個立方體,你從一個側面正對著看過去是一個正方形,轉一個角度(這是空間轉動變換)就變成了兩個矩形,再轉一個角度還可能是三個菱形。這三種不同平面形狀如何統一起來呢?答案就是統一到一個立方體上——前者不過是後者的一個側面。力的統一思路是相當類似的——找到一個更「高維」(不一定是真實空間的維度,可以是各種內部空間的維度)的統一體,使得各力看起來只是它的某個方面,或者等價地,找到一些變換,使得在變換過程中,一種力漸漸(或突變——分立的、離散的變化)變成了另一種力。
比如電力與磁力的統一:在洛侖茲變換下,一個慣性系的靜電場,在另一個慣性系看來則是大小與方向都有所改變的靜電場加上一個磁場——原本沒有的磁場在變換中出現了!靜磁場也同樣可以變換出電場來。統一的四維電磁場二階反對稱張量共16個分量,但獨立分量只有6個,它們就是電場和磁場各自的3個分量。這個張量的「大小」在洛侖茲變換中保持不變,變化的是它的「方向」(因此它的各個分量會改變)。
H. 宇宙四種基本力,為什麼引力沒有統一
按照目前的超弦理論,引力是被統一的,不過僅僅限制於9維空間。
I. 四大基本力統一意味著什麼
同一場理論就是說,愛因斯坦似乎想找到一種方式或者說找到一些公式,你也可以稱它為法則,用這樣一個框架去解釋現有所有的力,比如重力,比如電磁力,還有我們推動的時候所產生的這些;
如果這個理論真的成型的話,它這一個理論可以解釋現有物理學所有的力,就是現有的物理學框架將會崩塌,你不需要去學那麼多電磁學力學,牛頓三大定律,磨磨唧唧的東西了,只需要把統一場理論說明白,它就可以解釋所有的東西。
(9)四種基本力統一創造宇宙擴展閱讀:
自從科學誕生之日起,科學家就一直走在統一的道路上,牛頓統一了天上地下的物體運動規律,麥克斯韋統一了電和磁,愛因斯坦統一了時間和空間,質量和能量,楊振寧統一了電磁力與弱核力;統一場論是物理學的終極夢想,如果誰真的能統一四種基本力,那麼他的功績是絕對是前所未有的。
可以這么說,宇宙中各種事物間的發展和演化,都伴隨著相互聯系,它們之間的聯系正是通過相互作用完成的,有理由相信這之間的聯系遵循一套數學描述。