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力是物体间的相互作用,目前所知道的基本相互作用有四种,即引力相互作用,电磁相互作用,弱相互作用和强相互作用.
引力相互作用是存在于任何两个物体之间的吸引力;电磁相互作用从本质上来说是运动电荷间产生的;弱相互作用是产生于放射性衰变过程和其他一些“基本”粒子衰变等过程之中的;强相互作用则能使像质子、中子这样一些粒子集合在一起.弱相互作用和强相互作用是微观粒子间的相互作用.现在我们常遇到的力,如重力、摩擦力、弹性力、库仑力、安培力、分子力、原子力、核力等等,都可归结为这四种基本相互作用.然而这四种相互作用的范围即力程是不一样的.万有引力作用和电磁作用的作用范围,原则上讲是不限制的,即可达无限远;强相互作用范围为10-15 ;而弱相互作用的有效作用范围仅为10-18 .这四种力的强度相差也很大,如以距源10-15 处强相互作用的力强度为1,则其他力的相对强度分别为:电磁力是10-2,弱相互作用力是10-13,万有引力仅是10-38,由此可见,万有引力的强度是这四种相互作用中强度最弱的一种,而且相差悬殊.因此,通常在论及电磁力时,如不特别指明,万有引力所产生的影响可以略去不计.
长期以来,人们对物理理论的归纳综合进行了深入探索,能否找到上面所讲的四种基本相互作用之间的联系呢?这是一次更深刻更基本的综合,许多物理学家为此进行了不懈的努力.1967-1968年温伯格(S.Weinberg,1933-)萨拉姆(A.Salam,1926-)和格拉肖(S.L.Glashow,1932-)提出一个理论,把弱相互作用与电磁相互作用统一为电弱相互作用.后来这个电弱相互作用和理论为实验所证实.这个发现把原先的四种基本相互作用统一为三个.为此,他们三人于1979年共获诺贝尔物理学奖.鲁比亚(C.Rubbia,1934-)和范德米尔(Vander Meer,1925-)两人因从实验证实弱电相互作用,于1984年获诺贝尔物理学奖.由于受到发现电弱相互作用的鼓舞,许多物理学家正在进行电弱相互作用和强相互作用之间统一的研究,并企盼把万有引力作用也包括进去,以实现相互作用理论的“大统一”.
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