天文学

宇宙の基本的な力

宇宙の基本的な力

基本的な力とは、より基本的な力では説明できない宇宙の力です。

これまでに知られている基本的な力または相互作用は、重力、電磁気、強い核、弱い核の4つです。

重力の それは、物質が別の物質に作用する引力であり、すべての身体に影響を及ぼします。重力は非常に弱く、一方向の力ですが、無限に広がります。

電磁気 帯電した物体に影響を与え、原子や分子の物理的および化学的変換に関与する力です。重力よりもはるかに強く、2つの感覚(正と負)があり、範囲は無限です。

力または相互作用 強い核 それは、原子核の成分をまとめて保持し、任意の2つの核子、陽子、または中性子の間で交換可能に作用するものです。その範囲は核の次元のオーダーですが、電磁力よりも強力です。

力または相互作用 弱い核 中性子のベータ崩壊の原因です。ニュートリノは、このタイプの相互作用にのみ敏感です。その強度は電磁力の強度よりも小さく、その範囲は強力な核相互作用の強度よりもさらに小さくなっています。

宇宙で起こるすべては、それぞれが交換または中間粒子と呼ばれる異なるタイプの粒子の交換を意味するため、互いに異なるこれらの力の1つまたはいくつかの作用によるものです。交換粒子はすべてボソンであり、粒子の相互作用の起源はフェルミオンです。

現在、科学者たちは、明らかに異なるこれらの基本的な力のすべてが、異なる状況でのユニークな相互作用の現れであることを実証しようとしています。 「統一場理論」という用語は、4つの基本的な力のうち2つ以上が基本的に同一であるかのように見える新しい理論を包含しています。

大統一の理論は、強力な核相互作用と弱い核、および電磁力を単一の理論的枠組みに統合しようとします。この統一された場の理論はまだテスト中です。すべての理論は、4つの基本的な力の統一された記述を提供することを目的とする別の統一された場の理論です。

今日、まったく理論になるための最良の候補はスーパーストリング理論です。この物理理論は、物質の基本的な構成要素を数学的な点としてではなく、「ひも」と呼ばれる一次元の実体として考えています。これには、超対称性の数学的理論が組み込まれています。これは、既知のすべての粒子タイプが「超対称コンパニオン」を持たなければならないことを示唆しています。

これは、個々の粒子ごと(たとえば、各電子ごと)にコンパニオンが存在することを意味するのではなく、既知の各種類の粒子に関連付けられている種類の粒子です。電子に対応する仮想粒子は セレクトロン、たとえば、光子に対応するものは フォティーノ.

この組み合わせ ひも理論 超対称性は、「スーパーストリングス」という名前の由来です。

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