Starke Interaktion – Starke Kraft
Die starke Wechselwirkung oder starke Kraft ist eine der vier fundamentalen Kräfte und beinhaltet den Austausch der als Gluonen bekannten Vektorbosonen . Im Allgemeinen ist die starke Wechselwirkung eine sehr komplizierte Wechselwirkung, da sie sich mit der Entfernung erheblich ändert. Die starke Kernkraft hält die gewöhnliche Materie zusammen, weil sie Quarks in Hadronenteilchen wie Protonen und Neutronen einschließt . Darüber hinaus ist die starke Kraft die Kraft, die einen Kern gegen die enormen Abstoßungskräfte ( elektromagnetische Kraft) zusammenhalten kann) der Protonen ist in der Tat stark. Aus dieser Sicht müssen wir unterscheiden zwischen:
- Grundlegende starke Kraft. Die starke Grundkraft oder die starke Kraft ist eine Kraft mit sehr kurzer Reichweite (weniger als etwa 0,8 fm, der Radius eines Nukleons), die direkt zwischen Quarks wirkt . Diese Kraft hält Quarks zusammen , um Protonen, Neutronen und andere Hadronenteilchen zu bilden. Die starke Wechselwirkung wird durch den Austausch von masselosen Partikeln vermittelt, die als Gluonen bezeichnet werden und zwischen Quarks, Antiquarks und anderen Gluonen wirken.
- Verbleibende starke Kraft. Die verbleibende starke Kraft, auch als Kernkraft bezeichnet , ist eine Kraft mit sehr geringem Wirkungsbereich (etwa 1 bis 3 fm), die Neutronen und Protonen in Kernen zusammenhält. In Kernen wirkt diese Kraft der enormen abstoßenden elektromagnetischen Kraft der Protonen entgegen. Der Begriff Residuum ist mit der Tatsache verbunden, dass es sich um das Residuum der fundamentalen starken Wechselwirkung zwischen den Quarks handelt, aus denen die Protonen und Neutronen bestehen. Die verbleibende starke Kraft wirkt indirekt durch die virtuellen π- und ρ-Mesonen , die die Kraft zwischen den Nukleonen übertragen, die den Kern zusammenhalten.
Gravitationsinteraktion – Gravitationskraft
Die Schwerkraft war die erste Kraft, die wissenschaftlich untersucht wurde. Die Gravitationskraft wurde im 17. Jahrhundert von Isaac Newton systematisch beschrieben. Newton erklärte, dass die Gravitationskraft zwischen allen Objekten mit Masse (einschließlich Objekten von Atomen und Photonen bis hin zu Planeten und Sternen) wirkt und direkt proportional zu den Massen der Körper und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes zwischen den Körpern ist. Da Energie und Masse gleichwertig sind , verursachen alle Energieformen (einschließlich Licht) Gravitation und stehen unter deren Einfluss. Die Reichweite dieser Kraft ist ∞ und sie ist schwächer als die anderen Kräfte. Diese Beziehung ist in der folgenden Gleichung gezeigt.
Die Gleichung zeigt, dass die Gravitationskraft umso größer ist, je größer die Massen der Objekte sind oder je kleiner der Abstand zwischen den Objekten ist . Obwohl die Massen der Nukleonen sehr klein sind, kann die Tatsache, dass der Abstand zwischen den Nukleonen extrem kurz ist, die Gravitationskraft signifikant machen. Die Gravitationskraft zwischen zwei Protonen, die 10 -20 Meter voneinander entfernt sind, beträgt etwa 10 -24 Newton. Die Schwerkraft ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte der Physik, ungefähr 10 38- mal schwächer als die starke Kraft. Andererseits ist die Schwerkraft additiv. Jeder Punkt Materie, den Sie in einen Klumpen stecken, trägt zur allgemeinen Schwerkraft des Klumpens bei. Da es sich auch um eine sehr weitreichende Kraft handelt, ist sie auf makroskopischer Ebene die dominierende Kraft und die Ursache für die Bildung, Form und Bahn (Umlaufbahn) astronomischer Körper.
Starke Kraft gegen Gravitationskraft
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