نیروهای بنیادی: تفاوت میان نسخه‌ها

'''اندرکنش‌های بنیادی در فیزیک''' که (گاهی آن‌ها را نیروهای تعاملی نیز می‌نامند) روشی هستند که بوسیله ی آن‌ها ساده‌ترین ذرات در جهان هستی می‌توانند با یکدیگر اندرکنش داشته باشند. یک اندرکنش را زمانی می‌گوییم بنیادی است که نتوان آن را بوسیلهٔ دیگر نیروها توضیح داد. چهار نیروی بنیادی شناخته شده در جهان عبارتند از: [[نیروی هسته‌ای ضعیف]]، [[نیروی هسته‌ای قوی]]، [[الکترومغناطیس]] و [[گرانش]]. نیروهای هسته‌ای قوی و هسته‌ای ضعیف را به ترتیب با نام‌های ''قوی'' و ''اندرکنش ضعیف'' هم می‌شناسند. احتمالاً به جز نیروی گرانشی، بقیه این نیروها به وسیله یک سری محاسبات تقریبی که به [[نظریه اختلال|نظریهٔ اختلال]] معروف است، قابل توصیف‌اند. گویی اعمال نیروی بنیادی معادل تبادل [[بوزون]] بین ذرات است. با این حال مواردی وجود دارد که نظریهٔ اختلال نمی‌تواند به خوبی پدیدهٔ مشاهده شده را توصیف کند. مانند [[حالت پیوند]] و [[سالیتون|تک موج]].

در مدل مفهومی نیروهای بنیادی، جرم از [[فرمیون]]ها تشکیل شده استشده‌است. فرمیون‌ها خود دارای دو ویژگی: بار و گردش ([[اسپین]]) {{Frac|۱|۲}}± اندهستند. (گشتاور زاویه‌ای ذاتی ħ/۲ ± که ħ ثابت کاهش یافته [[پلانک]] است) که آن‌ها توسط بوزون‌ها یکدیگر را می‌ربایند یا می‌رانند.

هرچند که الکترومغناطیس بسیار بزرگتر از گرانش است اما بحث ربایش [[الکترواستاتیک|الکتروستاتیک]]ی (الکتریسیتهٔ ساکن) برای اجرام آسمانی مانند [[سیاره]]‌ها، [[ستاره]]‌ها و [[کهکشان]]‌ها اصلاً مطرح نیست. به این دلیل که این اجرام به تعداد مساوی از [[پروتون]]‌ها و [[الکترون]]‌ها را در خود جای‌داده‌اند، بنابراین بار الکتریکی خالص آنها صفر است و درنتیجه نیروی الکتریسیته ساکن آنهاآن‌ها نیز صفر خواهد بود. اما در مقابل هیچ چیزی نمی‌تواند حضور گرانش را ازبیناز بین ببرد و از آنجاییآن‌جایی که هر جسمی که جرم داشته باشد در معرض نیروی ربایشی گرانش قرار می‌گیرد بنابراین این نیرو بر تمام اجرام [[کیهان]]ی اثر می‌گذارد.

ادغام نسبیت عام و [[مکانیک کوانتومی]] (تئوری میدان کوانتومی) به تئوری عمومی‌تر ''گرانش کوانتومی'' یکی از حوزه‌های فعال تحقیق است. با این حال صدق نظریهنظریهٔ نسبیت عام جز در مقیاس‌های بسیار کوچک (مقیاس‌های اتمی) که برای آنهاآن‌ها نظریه‌های جایگزین ارائه شده است،شده‌است، به صورت تجربی تأیید شده است. نظریه‌هایی که در جامعهٔ فیزیک جدی گرفته شده‌اند همگی با تغییراتی جزئی از نسبیت عام منشعب می‌شوند امروزه تمرکز مطالعات آزمایشگاهی و تجربی بر این است که تبیین کنند تا چه میزان انحراف از نسبیت عام امکان‌پذیر است.

کهربایی‌ضعیف در علم [[کیهان‌شناسی]] جدید، بخصوص در بحث نحوه تشکیل جهان هستی اهمیت بسیار زیادی دارد، این به این دلیل است که بلافاصله پس از [[مهبانگ]] دما به حدود ۱۰^۱۵[[کلوین|K]] رسیده بود.{{سخ}}[[عبدالسلام]]، [[شلدون لی گلاشو|گلاشو]] و [[استیون واینبرگ|واینبرگ]] کسانی هستند که به دلیل یکپارچه‌سازی الکترومغناطیس و ضعیف بین [[فیزیک ذرات|ذرات اولیه]] در سال ۱۹۷۹ جایزهجایزهٔ ٔ [[نوبل فیزیک]] را دریافت کردند.

پدیده‌های الکتریکی و آهن‌ربایی (مغناطیسی) از زمان باستان شناخته شده‌اند اما در قرن ۱۹ میلادی بود که دانشمندان دریافتند: ویژگی‌های الکتریکی و مغناطیسی دو جنبه از یک اندرکنش بنیادی اندبنیادی‌اند. در سال ۱۸۶۴ [[معادلات ماکسول]] به طور دقیق اندازهٔ این اندرکنش متحد را تعیین کرد. تئوری ماکسول نشان داد که تحلیل برداری<ref>[[:w:en:Vector_calculus|Vector calculus]]</ref> که تئوری [[الکترومغناطیس کلاسیک]] است برای بیشتر اهداف صنعتی به اندازهٔ کافی دقیق است.

''اندرکنش ضعیف'' یا ''نیروی هسته‌ای ضعیف'' مسئول برخی پدیده‌های هسته‌ای مانند [[واپاشی بتا]] است. الکترومغناطیس و نیروی ضعیف امروزه به عنوان دو جنبه از کهربایی‌ضعیف یکپارجه درنظر گرفته می‌شوند. این کشف اولین قدم به سمت تئوری اتحاد معروف به مدل استاندارد است. در نظریهنظریهٔ اندرکنش کهربایی‌ضعیف، حامل‌های نیروی ضعیف، حجم زیادی از بوزون‌های واسطه به نام بوزون‌های '''W''' و '''Z''' است. اندرکنش ضعیف تنها اندرکنشی است که زوجیت در آن پایسته نیست، دارای تقارن نسبت به چپ، نسبت به راست و نسبت به محور است.<ref>[[نقض سی‌پی]]</ref><ref>[[:w:en:CPT_symmetry|CPT symmetry]]</ref>