Naturkræfter – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

07. januar 2010

Naturkræfter

Hej Spørg om Fysik
Jeg har længe tænkt over, om man har kunnet bevise de fire naturkrafter som f.eks. den elektromagnetiske kraft og den stærke kernekraft, og f.eks de partikler der
bærer naturkræfterne. Kan man virkelig godt bevise, at der er kraftpartikler der skyldes naturkrafterne.?

Jeg har ledt overalt på nettet men jeg kan åbenbart ikke finde noget om det.

Med venlig hilsen
E K

 

Tja, det er jo altid et spørgsmål om, hvad det vil sige, at "bevise" noget. Man kan sige, at kvante-feltteori (som netop beskriver kræfter som udveksling af partikler) giver mange forudsigelser, som med stor præcision er blevet afprøvet eksperimentelt.

For eksempel stemmer forudsigelsen af elektronens magnetiske moment overens med målinger med en præcision på 11 betydende cifre.

Første skridt blev sådan set allerede taget af Faraday (se Michael_Faraday på Wikipedia), som beskriver elektriske kræfter som virkningen af et "felt", som direkte berører den ladede partikel som påvirkes. Herved kommer teorien for elektriske kræfter automatisk til at være i overensstemmelse med relativitetsteorien (det vidste Faraday selvfølgeligt ikke noget om, men det er en vigtig egenskab, som man fik glæde af senere).

James_Clerk_Maxwell fandt, at lys kunne opfattes som frie rejsende bølger i dette felt.

Einstein forklarede så den foto-elektriske effekt (se Photoelectric_Effect) ved at alternativt at opfatte lys som stråler af partikler (fotoner) hver med en energi på h*f,  hvor h er Plancks konstant og f er lysets frekvens.

For de svage kernekræfter blev de partikler som formidler kræfterne regnet for at være meget tunge for at forklare, hvorfor kræfterne er svage. Senere blev disse "kraft-partikler" (kaldet weak bosons på engelsk) produceret i fri tilstand på CERN - og på den måde "bevist". Også gluonen, som formidler de stærke kernekræfter, har man på en måde "set", men ikke endnu gravitonen, som ifølge kvante-felt teori skulle formidle tyngdekraften. Så du kan sige, at der mangler eet bevis.

Figuren er fra Internettet og viser kernekræfterne.

 

Prøv at kigge på nogle af videoerne på:


Bedste hilsner
Peter Hansen, lektor