? ? 十大基本力按發(fā)現(xiàn)的順序分別為【引力，電磁力，強(qiáng)核力，弱核力?！?在大統(tǒng)一理論認(rèn)為，除了引力，其他的三種力能夠組成之間的關(guān)系。今天UP給大家梳理一下四大基本力是什么 。

? ? ? 1.引力

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? ?引力是兩個(gè)有質(zhì)量物體直接相互吸引的力量，四大基本力中最弱的，但范圍最廣。在日常生活中我們處處都接觸到引力，如蘋果掉落，仰臥起坐很吃力，高空拋物的行為都由地球引力造成的。天文學(xué)中關(guān)于引力的參數(shù)，描述也很多，比如S2恒星圍繞人馬座A*的情況，trapiist-1B圍繞主星，天鵝座V404 A吸收他的伴星【V404 A是顆黑洞】。當(dāng)然不同的理論，描述的方式不同。

? ? ?牛頓帶頭的經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為，萬有引力是與兩個(gè)星球間相互吸引的力，且引力的大小與距離的平方呈反比，與物體質(zhì)量的呈正比，用數(shù)學(xué)描述應(yīng)該是這個(gè)

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? ? ? ?F為兩者乘積出來的引力，G為引力常數(shù)，大小約為6.67*10的-11次方m方/kg方，M1，M2為兩個(gè)物體的質(zhì)量 r為距離。

? ? ? ?如果只描述一個(gè)受力物體，引力的大小呢，初一我們就學(xué)過受力物體的引力的公式

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? ? ? ?G為受力物體的受到的引力，m為受力物體的質(zhì)量，g為星球上引力加速度。

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? ? ? ?愛因斯坦帶頭的廣義相對(duì)論認(rèn)為，引力是在一片時(shí)空中一個(gè)大質(zhì)量物體將周圍的慣性參考系隨時(shí)間推移向質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)空彎曲。一般來說，引力一般只對(duì)有質(zhì)量的物體施加作用力，UP主也算過，結(jié)果為光不會(huì)被人馬座A*吸引?？稍诖罅繉?shí)驗(yàn)表明，人馬座A*的引力大到連光都無法逃脫，周圍沒被吞噬的光，在周圍繞來繞去，在肉眼看，光線被扭曲了，靠近黑洞實(shí)你甚至可以看見自己的后腦勺。這說明什么。經(jīng)典力學(xué)層面上引力描述只在弱引力場(chǎng)一般是正確的，在強(qiáng)引力場(chǎng)上，該定律就失效了。有趣的是，牛頓總結(jié)的引力規(guī)則還有漏洞，并沒有解釋到是引力到底怎么來的，所以我們看待事物得深刻一點(diǎn)。

? ? ? ?在微觀層面上的本質(zhì) 【引力是由引力子在倆物體之間交換產(chǎn)生的。不過引力子的存在到目前還沒有被證實(shí)。是吧，別看引力也就那樣，實(shí)際上很多科學(xué)家都對(duì)引力這個(gè)東西很燒腦，燒錢，因?yàn)楹茈y知道引力到底怎么來的。好了，引力講完了，下一個(gè)力量】。

? ? ? ? ? 2.電磁力

電磁力是載流導(dǎo)體或電荷之間的吸引力，擁有同性相斥，異性相吸的性質(zhì)，電磁力是四大基本力中，力量上排第三，范圍排第二。舉個(gè)例子，指南針，磁鐵都用到電磁力，還有一個(gè)你們初一同學(xué)沒有注意的，摩擦力，彈力，推力，拉力，其實(shí)本質(zhì)都是電磁力注意這個(gè)結(jié)論是經(jīng)過驗(yàn)證的，UP沒瞎說，還有我旁邊的兩個(gè)同學(xué)也別TM嘲諷我，兩個(gè)仇人我看不慣。好了題外話，回歸主題，這些主要力量是分子間的作用力，而分子間的作用力，電磁力就是幕后黑手，自然界中也就四個(gè)基本力，引力范圍大但力量太小，強(qiáng)核力，弱核力范圍太小。其中影響物體的電磁力有幾個(gè)因素【電荷量，距離，物體形狀，環(huán)境，密度等環(huán)境因素】。

? ? ? ?本質(zhì) 在量子電動(dòng)力學(xué)中電磁力之間的作用粒子其實(shí)是虛光子，虛光子是我們?nèi)祟惾庋劭床坏降墓庾?，由于虛光子具有能量和?dòng)量，虛光子就能完成電磁力間的交換。根據(jù)海森堡的不確定性真空其實(shí)并非空無一物，因?yàn)橛辛孔訚q落，且時(shí)間越短，幅度越大，但是總體是趨向守恒的?？ㄎ髅谞栃?yīng)已經(jīng)正式這一說法，空間中量子漲落產(chǎn)生的能量子，就是虛粒子，而電荷的存在激發(fā)虛光子形成，也因不確定性原理，虛光子壽命非常的短，很快就沒了，因?yàn)樘摴庾拥哪芰渴窍蛘婵战璧模虼艘３帜芰吭诳傮w中守恒。在經(jīng)典力學(xué)中傳遞電磁作用的介質(zhì)是場(chǎng)，電磁力的本質(zhì)是光子，而不可直接觀測(cè)到的場(chǎng)是虛光子。

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? ? ? ? ? ?3.強(qiáng)核力

? ?強(qiáng)核力是四大基本力中最強(qiáng)的力量，但范圍是倒數(shù)第二的力。宇宙中的物體都有原子構(gòu)成，而原子由質(zhì)子中子和電子構(gòu)成，質(zhì)子和中子都由上夸克，下夸克構(gòu)成，夸克之間少不了之間的力量，否則無法構(gòu)成中子、質(zhì)子，就算構(gòu)成了，中子不帶電，質(zhì)子帶正電，質(zhì)子與質(zhì)子會(huì)相互排斥，也需要這種強(qiáng)大的牽引力量把他們聚合到一起才不會(huì)瓦解掉，這個(gè)力量叫強(qiáng)核力。強(qiáng)核力是構(gòu)成物質(zhì)的硬件，不可缺少，舉個(gè)例子，我們前兩代的恒星剛開始周圍沒有重元素，也就不可能有類地行星，就算有行星也只是氣態(tài)巨星罷了。而有我們今天的地球、人類等其他生命，都是前輩大質(zhì)量恒星在它核內(nèi)核聚變創(chuàng)造元素周期表最終坍縮超新星爆炸后結(jié)束了自己短暫而輝煌貢獻(xiàn)巨大的一生，向茫茫的宇宙大海噴出成熟的礦產(chǎn)資源和其他物質(zhì)為形成類地行星和作為準(zhǔn)備，像金銀箔鉆石本質(zhì)上都是前輩恒星核聚變留下的產(chǎn)物。

? ? ? ?本質(zhì) 強(qiáng)核力的本質(zhì)是膠子之間的交換，膠子很像彈簧，強(qiáng)核力也分為吸力和斥力，不過具體要怎么解釋我也只知道這么多。

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4.弱核力

? ? ? ?弱核力是自然界中四種基本力中的一種，其余三種為強(qiáng)核力、電磁力及萬有引力是四力中范圍最小，力量強(qiáng)度排第二。次原子粒子的放射性衰變就是由它引起的，恒星中一種叫氫聚變的過程也是由它啟動(dòng)的。弱相互作用會(huì)影響所有費(fèi)米子，即所有自旋為半奇數(shù)的粒子。不過費(fèi)米子和二分之一自旋是什么我們下期在講。

在粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型中，弱相互作用的理論指出，它是由W及Z玻色子的交換（即發(fā)射及吸收）所引起的，由于弱力是由玻色子的發(fā)射（或吸收）所造成的，所以它是一種非接觸力。這種發(fā)射中最有名的是β衰變，它是放射性的一種表現(xiàn)。重的粒子性質(zhì)不穩(wěn)定，由于Z及W玻色子比質(zhì)子或中子重得多，所以弱相互作用的作用距離非常短。這種相互作用叫做“弱”，是因?yàn)棣滤プ儼l(fā)生的概率比強(qiáng)相互作用低很多，表示它的一般強(qiáng)度比電磁及強(qiáng)核力弱好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。大部分粒子在一段時(shí)間后，都會(huì)通過弱相互作用衰變。弱相互作用有一種獨(dú)一無二的特性——那就是夸克味變——其他相互作用做不到這一點(diǎn)。另外，它還會(huì)破壞宇稱對(duì)稱及CP對(duì)稱?？淇说奈蹲兪沟每淇四軌蛟诹N“味”之間互換。

弱力最早的描述是在1930年代，是四費(fèi)米子接觸相互作用的費(fèi)米理論：接觸指的是沒有作用距離（即完全靠物理接觸）。但是現(xiàn)在最好是用有作用距離的場(chǎng)來描述它，盡管那個(gè)距離很短。在1968年，電磁與弱相互作用統(tǒng)一了，它們是同一種力的兩個(gè)方面，現(xiàn)在叫弱電相互作用。

弱相互作用在粒子的β衰變中最為明顯，在由氫生產(chǎn)重氫和氦的過程中（恒星熱核反應(yīng)的能量來源）也很明顯。放射性碳定年法用的就是這樣的衰變，此時(shí)碳-14通過弱相互作用衰變成氮-14。它也可以造出輻射冷光，常見于超重氫照明；也造就了β伏這一應(yīng)用領(lǐng)域（把β射線的電子當(dāng)電流用）。

? ? ? 好了，本文主要講述了自然界中四大基本力，這四個(gè)最基本的自然法則，不可或缺。他們都對(duì)我們的宇宙有重大的貢獻(xiàn)，目前我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了三個(gè)作用力的粒子，但還有一個(gè)引力子沒有發(fā)現(xiàn)，四大基本力，科學(xué)三大支柱和M理論也并未統(tǒng)一，希望未來相關(guān)的數(shù)學(xué)科學(xué)家能加油解決這個(gè)問題，作為學(xué)生我們也應(yīng)該好好學(xué)習(xí)，擁有更多的人才能解決。對(duì)科學(xué)，天文感興趣的可以點(diǎn)贊加收藏，你們的支持就是我最大動(dòng)力，哦，2500字到了，本片就到這里了，再見，呵呵呵呵呵。

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