我们为什么要统一四大基本力?

如题所述

从科学诞生之日起,科学家就一直走在统一的道路上,牛顿统一了天上地下的物体运动规律,麦克斯韦统一了电和磁,爱因斯坦统一了时间和空间,质量和能量,杨振宁统一了电磁力与弱核力;统一场论是物理学的终极梦想,如果谁真的能统一四种基本力,那么他的功绩是绝对是前所未有的。

四大基本力即自然界的4种基本力强核力(Strong nuclear force)、弱核力(weak nuclear force)、电磁力(electromagnetic force)以及引力(gravitation),可能可以通过场统一。

4大基本力

1、强核力是作用于强子之间的力,是目前所知的四种宇宙间基本作用力最强的,也是作用距离第二短的(大约在 10^(-15)~10^(-10) m 范围内)。强核力的强度与距离成反比。当两个粒子贴近时,强核力几乎消失。这种现象称作“渐进自由”。

2、弱核力造成放射性原子核或自由中子衰变的短程力,作用于所有物质粒子,而不作用于携带力的粒子。它负责放射性现象,并只作用于自旋为1/2的物质粒子, 而对诸如光子、引力子等自旋为0、1或2的粒子不起作用。

直到1967年伦敦帝国学院的阿伯达斯·萨拉姆和哈佛的史蒂芬·温伯格提出了弱作用和电磁作用的统一理论后, 弱作用才被很好地理解。

3、电磁力是电荷、电流在电磁场中所受力的总称。也有称载流导体在磁场中受的力为电磁力,而称静止电荷在静 电场中受的力为静电力。电工中所关注的电介质在电磁场中受到的有质动力也是电磁力。

电机中起主要作用的力通常是磁场作用在铁质电枢上的有质动力,而不是载流导体上受的力。电枢上受的有质动力可以运用虚位移方法由外源供能、场能、机械功的平衡式导出。

4、引力所有物质,之间互相存在的吸引力,与物体的质量有关。物体如果距离过近会产生一定的斥力。引力为什么产生,牛顿发现了引力问题,是他在思考问题时被苹果砸在头上。想到了引力的问题。但是对为什么产生引力目前没有解释。

引力的产生与质量的产生是联系在一起的,质量是由空间的变化产生的一种效应,引力附属质量的产生而出现。引力定律:两物体间的引力与它们的质量成正比,与距离的平方成反比。引力是质点吸引其他质点而本身受到的力。

两物体间的引力与它们的质量成正比,与距离的平方成反比。即F=GMm/R^2,G是引力常量,为6.67*[10^(-11)] N*m^2/kg^2。

目前,四种基本作用力中的三种,都能在量子电动力学中得到非常好的解释,唯有引力还无法量子化,虽然引力的强度远比其他三种力弱,但是引力控制着宏观世界的运行。

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第1个回答  2021-10-05

同一场理论就是说,爱因斯坦似乎想找到一种方式或者说找到一些公式,你也可以称它为法则,用这样一个框架去解释现有所有的力,比如重力,比如电磁力,还有我们推动的时候所产生的这些。

如果这个理论真的成型的话,它这一个理论可以解释现有物理学所有的力,就是现有的物理学框架将会崩塌,你不需要去学那么多电磁学力学,牛顿三大定律,磨磨唧唧的东西了,只需要把统一场理论说明白,它就可以解释所有的东西。



自从科学诞生之日起,科学家就一直走在统一的道路上,牛顿统一了天上地下的物体运动规律,麦克斯韦统一了电和磁,爱因斯坦统一了时间和空间,质量和能量,杨振宁统一了电磁力与弱核力。

统一场论是物理学的终极梦想,如果谁真的能统一四种基本力,那么他的功绩是绝对是前所未有的。

可以这么说,宇宙中各种事物间的发展和演化,都伴随着相互联系,它们之间的联系正是通过相互作用完成的,有理由相信这之间的联系遵循一套数学描述。

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