Bosone dra die vier fundamentele kragte oor.Die deeltjies van die Standaardmodel.
Infisika is daar vierfundamentele wisselwerkings, ook bekend asbasiese natuurkragte. Alle kragte volg uit dié vier basiese wisselwerkings. Hulle is dieswaartekrag- en dieelektromagnetiese wisselwerking, wat aansienlike kragte oor ’n lang afstand produseer waarvan die uitwerking in die alledaagse lewe gesien kan word, en diesterk en dieswak wisselwerking, wat kragte op subatomiese afstande produseer.
Sommige wetenskaplikes[1][2][3] glo daar bestaan dalk ’nvyfde krag, maar dit word nie algemeen aanvaar nie en is nog nie bewys nie.
Binne die Standaardmodel word die sterk wisselwerking oorgedra deur ’n deeltjie met die naamgluon en is dit verantwoordelik vir die binding vankwarke omhadrone soosprotone enneutrone te vorm. As ’n nawerking skep dit diekernkrag wat laasgenoemde deeltjies bind omatoomkerns te vorm. Die swak wisselwerking word oorgedra deur deeltjies bekend asW- en Z-bosone. Dit werk ook in op die kerns vanatome en bemiddelradioaktiewe verval. Die elektromagnetiese krag, wat deurfotone oorgedra word, skepelektriese enmagneetvelde wat verantwoordelik is vir die aantrekking tussen wentelendeelektrone en atoomkerns, en dit hou atome bymekaar. Dit is ook verantwoordelik virchemiese binding enelektromagnetiese golwe, insluitendesigbare lig, en vorm die grondslag vir elektriese tegnologie. Hoewel die elektromagnetiese krag baie sterker as swaartekrag is, is dit geneig om homself in groot voorwerpe uit te kanselleer. Oor die grootste afstande (op die skaal vanplanete ensterrestelsels) is swaartekrag dus geneig om die oorheersende krag te wees.
Al vier fundamentele kragte is vermoedelik verwant en by hoë energieë op ’n minuskule lengte, diePlancklengte,[5] in ’n enkele krag verenig.Deeltjieversnellers kan egter nie die enorme energieë opwek wat nodig is om dit eksperimenteel te ondersoek nie. Pogings om ’n algemene teoretiese raamwerk op te stel wat die verhouding tussen die kragte sal verduidelik, is vandag moontlik die grootste mikpunt van teoretiese fisici. Die swak en die elektromagnetiese krag is reeds verenig met dieelektroswak teorie van Sheldon Glashow[6], Abdus Salam[7] en Steven Weinberg,[8] en daarvoor het hulle in 1979 dieNobelprys vir fisika gewen. Die kombinasie van die sterk krag met dié twee kragte (die "teorie van die groot vereniging") is goed onderweg, hoewel daar nog geen eksperimentele bewys voor is nie. Die kombinasie van swaartekrag en die ander wisselwerkings (dieteorie van alles), is egter nog steeds problematies omdat swaartekrag deur die algemene relatiwiteitsteorie beskryf word en die ander kragte deur die kwantumteorie, en hulle is moeilik verenigbaar.
Die vier fundamentele wisselwerkings van die natuur[9]
In die begripsmodel van fundamentele wisselwerkings bestaanmaterie uitfermione, wat eienskappe het soos ladings enspin ±1⁄2. Hulle trek mekaar aan of stoot mekaar af deurbosone uit te ruil.
’n Oorsig van die verskeie families van elementêre en saamgestelde deeltjies en die teorieë wat hul wisselwerking beskryf.
Die model vir die wisselwerking van enige paar fermione lyk dan so:
Twee fermione gaan in →wisselwerking deur bosonuitruiling → twee veranderde fermione kom uit.
Die uitruiling van bosone dra altydenergie enmomentum oor tussen die fermione, en verander so hul snelheid en rigting. Die uitruiling kan ook ’n lading tussen die fermione vervoer en die ladings van die fermione in die proses verander (dus een soort fermion in ’n ander verander). Omdat bosone een eenheid hoekmomentum het, sal die fermion se spinrigting verander van +1⁄2 in −1⁄2 (of omgekeerd).
Omdat ’n wisselwerking daartoe lei dat fermione mekaar aantrek en afstoot, is "krag" ’n ouer term vir wisselwerking.
Die magnitude en gedrag van die vier fundamentele kragte verskil grootliks, soos in die tabel onder gesien kan word. Moderne fisici probeer elke waargenome fisiese verskynsel aan die hand van hierdie fundamentele wisselwerkings verduidelik. Dit blyk ook wenslik te wees om die getal verskillende soorte wisselwerkings te verminder. Twee voorbeelde hiervan is die kombinasie van:
die elektriese en die magnetiese krag in die elektromagnetiese krag;
die elektromagnetiese en die swak krag in die elektroswak krag.
Beide magnitude ("relatiewe sterkte") en "reikwydte", soos in die tabel aangedui, is net betekenisvol binne ’n taamlik ingewikkelde teoretiese raamwerk. Kennis moet ook geneem word dat die tabel eienskappe van ’n begripskema lys wat nog ondersoek word.
Die modernekwantummeganiese siening van die fundamentele kragte buiten swaartekrag is dat materiedeeltjies (fermione) nie regstreeks in ’n wisselwerking betrokke is nie, maar ’n lading het envirtuele deeltjies (ykbosone) uitruil wat die kragdraers of-bemiddelaars is. Fotone bemiddel byvoorbeeld die wisselwerking vanelektriese ladings, en gluone bemiddel die wisselwerking vankleurladings.
↑Weisstein, Eric W. (2007)."Fifth Force".World of Science (in Engels). Wolfram Research.Geargiveer vanaf die oorspronklike op 31 Mei 2019. Besoek op14 September 2017.
