宇宙中的四大基本力
在我们的生活中每做一件事,都会产生力的相互作用,例如你拿起水杯喝水的过程,在经典力学看来,你给水杯提供了一个向上的力,改变了水杯静止的初始状态。不过我们平时所说的推力、提升力、摩擦力并不是宇宙的基本力,而是电磁力的一种表现形式。
而且在生活中我们能看到的宏观世界所产生的物质运动和变化,也就是看到的所有现象都是由电磁力和万有引力支配的,因为这两种力是一种长程力,作用范围没有限制,可以在微观上起作用,也可以在宏观上达到无限远,而且还能够因为电荷或质量/能量的增加正向叠加。所以说这两种力,控制着我们的宏观世界。
在宇宙中除了宏观世界以外,还存在着控制微观世界的法则,其中包含两种力:强核力和弱核力,虽然强力比引力强力38个数量级,就连弱力也比引力强了32个数量级,但它们的作用范围有限,分别为10^15米和10^18米,超过这个距离这两种力就失去了作用。
通过对四种基本力的了解,其实我们可以看出引力虽弱,但是其他的力也不会影响引力的作用方式,换句话数,强力它在怎么强也不会去干扰引力对微观和宏观世界的控制。
最弱的引力为何会形成宇宙中如此强大的天体
我们经常会说,引力是一个很容易失控的力!为啥这么说呢?因为在宇宙中存在这大量的质量/能量物体,而引力的作用范围又没有限制,所以当质量/能量大量聚集的时候引力也会变得非常大。
质量在太阳质量8-10倍的恒星,会一直将轻元素聚变为铁元素,而铁元素已经无法在聚变下去,就会导致最核心聚变的停止,并且当核心的铁核质量堆积达到3倍左右的太阳质量时,引力会将核心压缩为一颗黑洞,并且在短时间内释放出巨大的引力势能,将整个恒星外层炸毁,形成核坍缩型超新星爆发。
从黑洞的形成过程我们可以看出,这一切都有由引力和电磁力互相作用形成的,其实跟强力和弱力没有任何关系,因为宏观世界的事情本身就不再它们管辖的范围内。
黑洞这种天体其实从定义上看,就是一个光都无法逃脱的极度弯曲的时空区域,而唯一能够对时空产生弯曲效果的正是质量/能量,所以不管引力由多么的弱,只要有足够的能量,都会产生一个极度弯曲、光线无法逃脱的时空区域。