นิวเคลียร์ นิวเคลียสของอะตอม ใดๆประกอบขึ้นจากโปรตอนที่มีประจุบวกและนิวตรอนที่เป็นกลาง แม่เหล็กไฟฟ้าบอกว่าโปรตอนควรผลักกันและนิวเคลียสควรแยกออกจากกัน นอกจากนี้ยังทราบด้วยว่าแรงโน้มถ่วงไม่ได้มีบทบาทในระดับอะตอม ดังนั้นแรงอื่นต้องมีอยู่ภายในนิวเคลียสที่แรงกว่าแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้ เนื่องจากไม่ได้รับรู้แรงนี้ทุกวันเหมือนกับที่รับรู้จากแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นมันจึงต้องดำเนินการในระยะทางที่สั้นมากพบดอกโบตั๋นที่ยูกาวะทำนายไว้
และยังพบว่าโปรตอนและนิวตรอนประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่าควาร์ก ดังนั้น แรงที่แข็งแกร่งจึงจับควาร์กไว้ด้วยกัน ซึ่งจะยึดนิวเคลียสไว้ด้วยกัน ต้องอธิบายปรากฏการณ์นิวเคลียร์อีกอย่างหนึ่ง การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี ในการปลดปล่อยรังสีบีตา นิวตรอนจะสลายตัวเป็นโปรตอน สารต่อต้านนิวตริโน และอิเล็กตรอน อนุภาคบีตา อิเล็กตรอนและสารต่อต้านนิวตริโนถูกขับออกจากนิวเคลียส แรงที่รับผิดชอบต่อการสลายตัวและการปล่อยก๊าซนี้ต้องแตกต่างและอ่อนกว่าแรงแบบเข้ม
ดังนั้นจึงเป็นชื่อที่น่าเสียดาย แรงแบบอ่อนหรือแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน หรือเรียกอีกแบบว่าอันตรกิริยานิวเคลียร์อย่างอ่อน จากการค้นพบควาร์ก แรงอย่างอ่อนได้แสดงให้เห็นว่ามีหน้าที่รับผิดชอบในการเปลี่ยนควาร์กชนิดหนึ่งไปสู่อีกชนิดหนึ่งผ่านการแลกเปลี่ยนอนุภาคที่เรียกว่า W และ Z โบซอน ซึ่งถูกค้นพบในปี 1983 ในที่สุด แรงอย่างอ่อนทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นในดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ก็เป็นไปได้เพราะมันทำให้ไอโซโทปไฮโดรเจนของดิวทีเรียมก่อตัวและหลอมรวมกันได้
ตอนนี้คุณสามารถตั้งชื่อแรงทั้งสี่ แรงโน้มถ่วง,แม่เหล็กไฟฟ้า,แรงอ่อนและแรงสูง จะดูว่าเปรียบเทียบและโต้ตอบกันอย่างไร การเปรียบเทียบกองกำลังพื้นฐาน จากสาขาของควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์ และโครโมไดนามิกส์ควอนตัมหรือQCD สาขาฟิสิกส์ที่อธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคของอะตอมและแรงของ นิวเคลียร์ จะเห็นว่าแรงหลายอย่างถูกส่งผ่านโดยวัตถุที่แลกเปลี่ยนอนุภาคซึ่งเรียกว่าอนุภาคเกจหรือเกจโบซอน วัตถุ เหล่านี้อาจเป็นควาร์ก โปรตอน อิเล็กตรอนอะตอมแม่เหล็ก
หรือแม้แต่ดาวเคราะห์ ดังนั้นการแลกเปลี่ยนอนุภาคจะส่งแรงได้อย่างไร พิจารณานักสเกตน้ำแข็งสองคนที่ยืนห่างกันพอประมาณ ถ้าผู้เล่นคนหนึ่งขว้างลูกบอลไปยังอีกคนหนึ่ง ผู้เล่นจะเคลื่อนที่ออกห่างจากกันมากขึ้น กองกำลังทำงานในลักษณะเดียวกัน นักฟิสิกส์ได้แยกอนุภาคมาตรวัดสำหรับแรงส่วนใหญ่ แรงที่แข็งแกร่งใช้พายออน และอนุภาคอื่นที่เรียกว่ากลูออนแรงที่อ่อนใช้ W และ Z โบซอนแรงแม่เหล็กไฟฟ้าใช้โฟตอน คิดว่าแรงโน้มถ่วงถูกถ่ายทอดโดยอนุภาคที่เรียกว่ากราวิตอน
อย่างไรก็ตาม ยังไม่พบกราวิตอน อนุภาคมาตรวัดบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับแรงนิวเคลียร์มีมวล ในขณะที่บางชนิดไม่มี แม่เหล็กไฟฟ้า แรงโน้มถ่วง เนื่องจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วงสามารถเคลื่อนที่ได้ในระยะทางไกลมาก เช่น ปีแสง อนุภาคมาตรวัดจึงต้องสามารถเดินทางด้วยความเร็วแสง บางทีอาจเร็วกว่าสำหรับกราวิตอนด้วยซ้ำนักฟิสิกส์ไม่รู้ว่าแรงโน้มถ่วงถูกส่งผ่านอย่างไร แต่ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ ไม่มีวัตถุใดที่มีมวลสามารถเดินทางด้วยความเร็วแสง
ดังนั้นจึงสมเหตุสมผลว่าโฟตอนและกราวิตอนเป็นอนุภาคเกจที่มีมวลน้อย อันที่จริง นักฟิสิกส์ได้ยืนยันอย่างหนักแน่นว่าโฟตอนไม่มีมวล กองกำลังใดที่ทรงพลังที่สุดในบรรดาทั้งหมด นั่นคือแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม อย่างไรก็ตาม มันออกฤทธิ์ในช่วงสั้นๆเท่านั้น ขนาดประมาณนิวเคลียสขณะนี้นักฟิสิกส์กำลังติดตามแนวคิดที่ว่าแรงพื้นฐานทั้งสี่อาจเกี่ยวข้องกันและเกิดขึ้นจากแรงเดียวในช่วงต้นของเอกภพ ความคิดไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ครั้งหนึ่งเคยคิดว่าไฟฟ้า และแม่เหล็กเป็นสิ่งที่แยกจากกัน
แต่งานของเออร์สเตด,ฟาราเดย์,แมกซ์เวลล์ และคนอื่นๆแสดงให้เห็นว่าทั้งสองสิ่งนี้เกี่ยวข้องกัน ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับแรงพื้นฐาน และอนุภาคของอะตอมเรียกว่าทฤษฎีเอกภาพที่ยิ่งใหญ่ อย่างเหมาะสม เพิ่มเติมเกี่ยวกับต่อไปรวมพลังพื้นฐาน วิทยาศาสตร์ไม่เคยหยุดนิ่ง ดังนั้นงานเกี่ยวกับแรงพื้นฐานจึงยังไม่เสร็จสิ้นความท้าทายต่อไปคือการสร้างทฤษฎีที่รวมเป็นหนึ่งเดียวที่ยิ่งใหญ่ของแรงทั้งสี่ ซึ่งเป็นงานที่ยากเป็นพิเศษเนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ต้องดิ้นรนเพื่อปรับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงให้เข้ากับกลศาสตร์ควอนตัม
นั่นคือจุดที่เครื่องเร่งอนุภาคซึ่งสามารถเหนี่ยวนำการชนที่พลังงานสูงกว่าเข้ามาช่วยได้ ในปี 1963 นักฟิสิกส์ เชลดอน กลาโชว์,อับดัส ซาลาม และสตีเวน ไวน์เบิร์กเสนอว่าแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนและ แรง แม่เหล็กไฟฟ้า อาจรวมกันด้วยพลังงาน ที่สูงขึ้นในสิ่งที่เรียกว่าแรงอิเล็กโทรวีคคาดการณ์ว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นที่ พลังงานประมาณ 100 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์ หรืออุณหภูมิ 10 ต่อ 15 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากบิกแบง ไม่นาน ในปี พ.ศ. 2526
นักฟิสิกส์ได้เข้าถึงอุณหภูมิในเครื่องเร่งอนุภาคและแสดงให้เห็นว่าแรงของแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงพลังนิวเคลียร์กำลังอ่อนมีความสัมพันธ์กัน ทฤษฎีทำนายว่าแรงที่แรงจะรวมตัวกับแรงอิเล็กโทรวีกที่พลังงานสูงกว่า 10 ต่อ 15 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์ และแรงทั้งหมดอาจรวมกันที่พลังงานที่สูงกว่า 10 ต่อ 19 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์พลังงานเหล่านี้เข้าใกล้อุณหภูมิในช่วงแรกสุดของบิกแบง นักฟิสิกส์กำลังพยายามสร้างเครื่องเร่งอนุภาคที่อาจถึงอุณหภูมิ
ซึ่งก็คือเครื่องชนอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ ที่องค์การวิจัยนิวเคลียร์ในเจนีวา สวิตเซอร์แลนด์ เมื่อออนไลน์จะสามารถทำความเร็วโปรตอนได้ถึง 99.99 เปอร์เซ็นต์รวมถึงของความเร็วแสง และบรรลุพลังงานการชนกันที่ 14 เทราอิเล็กตรอนโวลต์ หากนักฟิสิกส์สามารถแสดงได้ว่าแรงพื้นฐานทั้งสี่นั้นมาจากแรงที่รวมเป็นหนึ่งเดียวเมื่อเอกภพเย็นลงจากบิกแบง นั่นจะเปลี่ยนชีวิตประจำวันหรือไม่ อย่างไรก็ตาม มันจะทำให้เข้าใจธรรมชาติของพลังมากขึ้น เช่นเดียวกับต้นกำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล
นานาสาระ: ภูเขาน้ำแข็ง การอธิบายที่เกี่ยวกับภูเขาน้ำแข็งและการขาดแคลนน้ำ
