nasze media Najnowszy numer MGN 06/2018

Tomasz Rożek

|

MGN 04/2014

dodane 12.06.2014 10:45

Siły są wszędzie

W całym kosmosie, i tym małym, czyli na poziomie atomów, i w tym ogromnym, czyli na poziomie galaktyk, działają te same prawa fizyki. I dokładnie te same siły. Te same, ale nie tak samo.

W szędzie występuje grawitacja, wszędzie występują oddziaływania słabe, silne i elektromagnetyczne. Tyle tylko, że w każdym miejscu wpływ tych oddziaływań jest inny. Skomplikowane? Już tłumaczę.

Przyciąganie, odpychanie

Atom składa się z jądra atomowego i krążących wokół niego elektronów. Mimo że jest bardzo mały, można podzielić go na jeszcze mniejsze kawałki. Nawet jądro atomowe, złożone z protonów i neutronów, można podzielić. Ale jest ono jedną całością i nie rozlatuje się. Protony i neutrony są jakby ze sobą sklejone. Dlaczego? Najcięższe jądra atomowe składają się z kilkuset protonów i neutronów. Logicznie myśląc, nie powinny trzymać się w całości. Neutrony to cząstki, które nie mają ładunku elektrycznego, protony natomiast mają ładunek dodatni. Protony w jądrze atomowym są bardzo blisko siebie. Ładunki tego samego znaku odpychają się, a ładunki o różnych znakach przyciągają. Podobnie jak w magnesach. Skoro protony się odpychają, to dlaczego jadro atomowe złożone w większości ze sklejonych protonów nie rozpadnie się? Czyżby tam działały inne prawa? Absolutnie nie. Protony w jądrze atomowym również się odpychają. Ale na bardzo małych odległościach siła przyciągania jest znacznie potężniejsza. Innymi słowy, „klej” łączący protony i neutrony w jądrze atomowym jest silniejszy niż siła odpychająca od siebie protony. Ten klej powoduje, że mikroświat nie rozlatuje się w drobny mak, ale „trzyma się kupy”.

Słabnący klej

Klej, o którym mowa, czyli tzw. oddziaływanie silne, działające na bardzo małych odległościach, wygrywa z innymi siłami we wszechświecie. Wystarczy jednak nieco oddalić od siebie dwa protony i klej słabnie, a protony zaczynają się oddalać, zgodnie z zasadą, że dwa ładunki o tym samym znaku odpychają się od siebie. Gdy były bardzo blisko siebie, też chciały się oddalić, ale trzymał je silny klej. Protony, choć lekkie, mają swoją masę. A wszystko, co ma masę, przyciąga się. Dlatego jabłko spada na podłogę, a młotek na palec u nogi : ). Tak więc protony, skoro maja masę, też przyciągają się grawitacyjnie, ale to, co odpycha je od siebie z powodu tego samego znaku ładunku elektrycznego, jest znacznie silniejsze. Większe masy natomiast i większe odległości lubi grawitacja. Dlatego to ona rządzi przedmiotami, które nas otaczają (planety, księżyce, gwiazdy). Patrząc na przykład w nocne niebo można powiedzieć, że ułożenie gwiazd to zasługa grawitacji, to ona „wyrzeźbiła” kosmos. Ale z kolei to, że gwiazdy widzimy, to już zasługa sił działających na poziomie jąder atomowych. Bo to dzięki reakcjom jądrowym, a konkretnie reakcji fuzji jądrowej, gwiazdy świecą.

Ciemna energia

Grawitacja ma decydujące znaczenie również w świecie, który widzimy przez teleskopy. Przyciąga do siebie wszystko, co ma masę. Im masa większa, tym siła przyciągania potężniejsza. Na przykład czarne dziury mają tak ogromną masę, że jak odkurzacz, przyciągają wszystko. Ale skoro grawitacja przyciąga, to dlaczego wszechświat rozszerza się coraz szybciej? Na to pytanie na razie nie ma dobrej odpowiedzi. Być może na bardzo dużych odległościach, które dzielą między sobą całe galaktyki, grawitacja schodzi na dalszy plan? Może tam jest siła potężniejsza od niej i działająca w przeciwnym kierunku niż grawitacja. Czyli nie przyciąga do siebie, tylko odpycha masy? Tego dzisiaj nie wiadomo. Naukowcy poszukują śladów czegoś, co nazwano ciemną energią. Skoro działa ona pomiędzy galaktykami, to jest obecna i na Ziemi. Tyle tylko, że tutaj jest pewnie bardzo, bardzo słaba i ledwo uchwytna. W przyrodzie wszystko podlega tym samym prawom fizyki. Oddziaływania, o których napisałem, są obecne wszędzie, ale nie zawsze tak samo skutecznie.

« 1 »
oceń artykuł

Najaktywniejsi użytkownicy

  • 1
    AnnaŻ
    ostatnia aktywność: 03.05.2018
    łączna liczba komentarzy: 2
  • 2
    KociaAnia
    ostatnia aktywność: 01.05.2018
    łączna liczba komentarzy: 24
  • 3
    maryniakopec
    ostatnia aktywność: 14.02.2018
    łączna liczba komentarzy: 10
  • 4
    Mosiosława
    ostatnia aktywność: 26.10.2017
    łączna liczba komentarzy: 10
  • 5
    katolikwojownik