نیروهای پایه در فیزیک

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.

نیروهای پایه در فیزیک، نیروهایی هستند که تمام پدیده‌های فیزیکی در طبیعت توسط آنها صورت می‌گیرد. ما در فیزیک با چهار نیروی پایه آشنا هستیم: نیروی هسته‌ای ضعیف، نیروی هسته‌ای قوی، الکترومغناطیس و گرانش.

برای توجیه نیروهای گرانش و الکترومغناطیس در فیزیک کلاسیک، چندین اصول موضوع مورد احتیاج و همچنین مورد استفاده بودند. ولی امروزه انسان می‌داند که بر طبق نظریه میدان‌های کوانتومی، همه این چهار نیرو توسط رد و بدل بوزون‌ها صورت می‌گیرند. البته باید، در اینجا توجه کرد که برای نیروی گرانشی، نظریه میدان کوانتومی قابل فهمی هنوز موجود نمی‌باشد. چراکه دو تئوری بزرگ قرن بیستم یعنی مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت عام متاسفانه با هم سازگاری ندارند و بلکه با هم در تضاد هستند.

از طرف دیگر، با افزایش انرژی جنبشی بین دو ذرّه برهمکنش کننده، قدرت نیروهای پایهً بین آنها نیز به هم نزدیک می‌شود، به طوری که فیزیکدانان بر این باورند که قدرت همه این نیروها در انرژی‌های خیلی بالا، به عنوان مثال هنگامی که مهبانگ رخ داده است، با هم برابر بوده‌است.

جدول نیروهای پایه در زیر آمده است:

رفتار	حد نیرو (m)	قدرت نسبی	جرم (GeV/c²)	بوزون واسط	نیروی پایه
$1 / r 7$	$2.5\times 10^5$	1	0	گلووًن	قوی
$1 / r 5 - 1 / r 7$	$10 - 18$	$10 - 5$	80,80,91	W⁺, W^-, Z⁰	ضعیف
$1 / r 2$	$\infty$	$10 - 2$	0	فوتون	الکترومغناطیس
$1 / r 2$	$\infty$	$10 - 38$	0	گراوتیون	گرانش