Schwache Interaktion – Schwache Kraft
Die schwache Wechselwirkung oder schwache Kraft ist eine der vier fundamentalen Kräfte und beinhaltet den Austausch der Zwischenvektorbosonen W und Z. Da diese Bosonen sehr massiv sind (in der Größenordnung von 80 GeV gibt das Unsicherheitsprinzip eine Bandbreite von ca. 10 -18 Meter, was weniger als der Durchmesser eines Protons ist, so dass die schwache Wechselwirkung nur in sehr kleinen subatomaren Abständen stattfindet.
Die schwache Wechselwirkung, die für einige Kernphänomene wie den Beta-Zerfall verantwortlich ist , kann als schwache Kraft auf die Quarks innerhalb des Neutrons verstanden werden . Einer von zwei Down – Quarks verwandelt sich durch Emission eines W – Bosons in einen Up – Quark (führt eine negative Ladung ab). Die W – Boson zerfällt dann in ein Beta – Teilchen und ein Antineutrino . Dieser Vorgang entspricht dem Vorgang, bei dem ein Neutrino mit einem Neutron interagiert.
Elektromagnetische Wechselwirkung – Elektromagnetische Kraft
Die elektromagnetische Kraft ist die Kraft, die für alle elektromagnetischen Prozesse verantwortlich ist. Es wirkt zwischen elektrisch geladenen Teilchen. Es ist eine Kraft mit unendlicher Reichweite, die viel stärker als die Gravitationskraft ist und dem umgekehrten Quadratgesetz folgt, aber weder Elektrizität noch Magnetismus addieren sich so wie die Gravitationskraft. Da es positive und negative Ladungen (Pole) gibt, heben sich diese Ladungen gegenseitig auf. Der Elektromagnetismus umfasst die elektrostatische Kraft, die zwischen ruhenden geladenen Teilchen wirkt, und die kombinierte Wirkung von elektrischen und magnetischen Kräften, die zwischen sich relativ zueinander bewegenden geladenen Teilchen wirken.
Das Photon , das Quanten der elektromagnetischen Strahlung , ist ein Elementarteilchen, das der Kraftträger der elektromagnetischen Kraft ist. Photonen sind Eichbosonen ohne elektrische Ladung oder Ruhemasse und mit einer Spineinheit. Allen Photonen gemeinsam ist die Lichtgeschwindigkeit , die universelle Konstante der Physik. Im leeren Raum bewegt sich das Photon mit c ( Lichtgeschwindigkeit – 299 792 458 Meter pro Sekunde ).
Kräfte zwischen statisch elektrisch geladenen Partikeln unterliegen dem Coulombschen Gesetz . Mit dem Coulombschen Gesetz kann die Kraft zwischen geladenen Teilchen (z. B. zwei Protonen) berechnet werden. Die elektrostatische Kraft ist direkt proportional zu den elektrischen Ladungen der beiden Partikel und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen den Partikeln. Das Coulombsche Gesetz wird als folgende Gleichung angegeben.
Sowohl das Coulomb-Gesetz als auch die Magnetkraft sind im Lorentz-Kraftgesetz zusammengefasst. Grundsätzlich sind sowohl magnetische als auch elektrische Kräfte Ausdruck einer Austauschkraft, an der der Austausch von Photonen beteiligt ist.
Die elektromagnetische Kraft spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der inneren Eigenschaften der meisten Gegenstände des täglichen Lebens. Die chemischen Eigenschaften von Atomen und Molekülen werden durch die Anzahl der Protonen bestimmt, und zwar durch die Anzahl und Anordnung der Elektronen .
Schwache Kraft gegen elektromagnetische Kraft
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