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引力是自然界四种基本力中最弱的,为何我们感觉如此重要?

 东西二王 2019-09-26

现在科学家们发现世界上所有的现象都离不开四种基本作用力,这四种作用力都重要,每种力都有其势力范围,缺一不可,缺了谁这个世界都会崩塌。

因此这四种基本力就是撑起世界的四根顶梁柱,都很重要,不存在哪一种更重要的问题。

说了半天,这四种基本力是什么呢?就是强力、弱力、电磁力、引力。

引力,就是我们常说的万有引力,全称为万有引力相互作用力。我们之所以感受到引力很重要,是因为引力是人类最早认知的一种力,它更多的表现在宏观方面,而且无处不在,是长程力。

特别是影响着我们赖以生存的天体星球,而恰恰天体运行又是看起来很神秘,很高端大气的事物,所以就觉得重要了。

引力是四种力中最弱的力,其弱到什么程度呢?我们这样来理解吧,如果把强力作为1,弱力就是它的10^-13倍,也就是10万亿分之一倍,而电磁力则是强力的1/137,引力呢则是强力的10^-39倍,也就是千万亿亿亿亿分之一倍。

从上述四种力量的对比来看,引力弱爆了,名为“弱力”的力实际上并不弱,比引力强大26个数量级。而同为长程力,且更多表现在宏观的电磁力则为第二强力。

引力是长程力,就是说引力的影响很长很长,到底有多长呢?理论上是无限远。比如你我他无论男女老少,都存在引力,这种引力的影响可以到天边,到宇宙尽头。

不过引力的影响与质量大小成正比,质量越大的物体引力就越大,反之越小;而且引力强弱与距离平方成反比,距离越近引力越大,反之越小。

因此虽然一个人、一辆汽车、一栋房子、一座山都有引力,但这种引力微乎其微,很难感受到,距离一远就更无法感测了,所以引力是最弱最弱的力。

尽管如此,我们随时还是能够感受到引力存在的。比如我们每天都在地上行走,这就有赖于地球的引力,如果没有引力存在,我们就会漂浮在空中;比如我们想跳起来,使出吃奶的劲也跳不了多高,这就是引力在作怪。影视中那些大侠能够飞檐走壁,如果没有破解引力魔咒,那就是扯蛋。这些大侠都真人不露相,奥运会上从来也不见他们的身影。

一个人如果在高楼或者悬崖上,向上一纵想飞上天,那是不可能的,只能是跳的高摔得重,“巴叽”摔成肉饼。这也是引力作用。

宇宙天体运行都受着引力的制约,由于有了引力存在,这个宇宙才能够变得更有规律,各行其道,生生不息。

我们地球人类等一切生态,都受着地球引力的制约,各安本分;地球受着太阳引力的制约,歪着个脖子围绕着太阳公转,四季分明;太阳以每秒250千米的线速度围绕着银河系公转,2.5亿年转一圈;银河系又在更大的天体系统~本星系群、本超星系团中,在引力作用下运行。

整个宇宙都在一个大的引力圈中运行着,引力造就了更大的天体结构,造就了恒星、白矮星、中子星、黑洞。当一个物体浓缩到自己质量的史瓦西半径中时,最弱的引力就会变成最强最强的力,无限曲率,把进入其势力范围的一切撕碎吞噬,连光也无法逃逸,而且把这一切带往另一个世界(黑洞中心奇点是超时空,不属于我们维度世界),这就是黑洞。

引力从无声无息悄悄穿梭于宇宙空间,到极端天体的气势磅礴吞噬一切,在人类眼中上演着一幕幕时而小桥流水时而惊涛骇浪,所以人们觉得它很重要。

但如果没有强力和弱力的支撑,这个世界同样不会存在,就会更没有规矩和方圆。

强力全称为强相互作用力,又称强核力。这种力主要作用于原子层面,可以说没有强力的存在,原子就是一盘散沙。我们知道这个世界所有的物质都是由原子组成的,原子没了,还有这个世界吗?

强力是世界上已知最强的力,正由于此,人类要把一个原子粉碎,把原子核分开或融合,现在只有两种极端方法,一种是在大型强子对撞机里,将两束粒子按相反方向加速到接近光速,然后让它们对撞,从而敲开原子的外壳,使两个核子融合成一个新的物质。

还有一种方法就是通过核聚变,在极高温度或极高压力下,使核外电子成为自由电子,暴露平时保护的密密实实的原子核,使得不同的核子融合在一起,创造出新的物质,并释放出巨大的能量。

这两种方式都需要巨大的能量和极端的条件,可见核力是一种多么强大的力。

弱力的全称为弱相互作用力,又称弱核力。这是四种力中第二弱的力,且作用距离最短,只在电子、夸克层子、中微子等费米子层面发生作用。别看它作用范围人类目前还无法直观的看到,但它却制约着放射性现象,我们世界上普遍存在的X射线、α、β、γ射线中的粒子,就是靠弱力从原子核内部把它们抛射出来。

如果没有弱力的存在,这些射线就不存在,这个世界还存在吗?

强力弱力主要主导着微观世界,里面的理论很复杂,而且有些还在探索和研究中,在这里就不做深入探讨了。

电磁力全称为电磁相互作用力,本质是带电粒子与电磁场的相互作用,以及带电粒子之间,通过电磁场传递的相互作用。

这个“带电粒子”看起来似乎是微观世界的东西,但实际上,电磁力和引力一样,主要表现在宏观世界,而且也是长程力,理论上电磁力的影响可以达到无限远。

我们收到百亿光年外传来的光和电磁辐射,就是电磁力的一种。

电磁力实际上是我们参与和身在其中最多的力,我们了解的世界和参与的社会活动,几乎都和电磁力有关,我们见到的现象最广泛的就是电磁力在控制。从原子和核外电子运行规律,到电波、阳光、电力运行、摩擦力、机械力、声波等等,都是电磁作用力的外在表现。

可以说,没有电磁作用力,就没有世界上的一切。我们平常各种活动和看到的各种想象,如大气扰动、电闪雷鸣、飞机火箭、高铁汽车、手机电视、量子通讯等等,包括吃饭拉屎都属于电磁作用力驱动,只是我们从来没有往这方面想而已。

因此我们对电磁力实在是不识庐山真面目,只缘身在此山中。

我们中学学的都是摩擦力、声波、机械力等等,以为这个世界有更多力,这些实际上都是电磁力的表现形式,其本质都是电磁力。

说了这么多,我想大家应该清楚了,这个世界上并不是只有引力才重要,人类目前已知的四种力都很重要,它们共同玩转着这个世界,缺一不可。

今后会不会更深入发现某种新力的存在呢?这是个未知数,没有证据的事情可以想象和研究,但不能够下结论。目前科学界正在努力的挖掘这四种力更深层次的本质,它们会不会像进化论揭示的那样,我们现在千姿百态的生物世界,包括人类,最老的祖宗都是几十亿年前那一个原始细胞,而这四种力最深的根源就是同气连枝呢?

这就是所谓的大统一理论,人们已经看到了强、弱、电三种力统一的希望,但依然还有矛盾需要解决,而引力统一进来还完全没有一点谱。能不能实现这个四种力的大统一愿望,实现了这个大统一会给人类社会带来什么样的变化,现在给出结论似乎还为时过早。

但有一点可以肯定,人类社会就是在对自然界的不断深化认识中前行的,每有一个重大突破,就将带给人类文明一次飞跃,我们期盼着这样的飞跃。

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