Lực điện từ
Ngoài lực hấp dẫn, lực điện từ là lực chúng ta trải nghiệm nhiều nhất trong cuộc sống hằng ngày. Cho dù chúng ta đang gõ bàn phím, đang lật một trang sách hay mở một cánh cửa, mọi thứ chúng ta làm đều liên quan đến các tương tác giữa các phân tử và nguyên tử phụ thuộc vào lực điện từ giữa các hạt nhân và electron tích điện (đặc biệt, các electron ngoài cùng của nguyên tử, gọi là các electron hóa trị). Lực điện từ không những gây ra các liên kết mạnh giữa các nguyên tử trong phân tử và trong vật liệu rắn, mà còn gây ra các liên kết yếu hơn kết nối các phân tử lõng lẽo hơn trong chất lỏng và một số chất khí. Bởi thế, cuộc sống hằng ngày của chúng ta được xây dựng trên nền tảng của các hiện tượng lượng tử.
Giống như các lực cơ bản khác, lực điện từ được mang bởi một boson chuẩn – trong trường hợp này là các photon của bức xạ điện từ. Vì các photon chuyển động ở tốc độ ánh sáng, cho nên trên lí thuyết lực điện từ có thể có tầm tác dụng gần như vô hạn.
Lực mạnh
Nếu như tầm tác dụng mênh mông của lực điện từ khiến nó trở thành vận động viên đường trường của Vũ trụ, thì cái gọi là “lực mạnh” có khả năng là vận động viên chạy nước rút 100 m. Nó vô cùng mạnh trên những cự li ngắn của hạt nhân nguyên tử (những khoảng cách chừng bằng một phần triệu tỉ của một mét, hay 10-15 m, còn gọi là 1 femto-mét). Thật vậy, ở cấp độ này, nó mạnh gấp lực điện từ 137 lần. Điều này cho phép nó dễ dàng chiến thắng lực đẩy điện từ cố gắng đẩy các proton tích điện dương ra xa nhau bên trong hạt nhân.
Ở cấp độ hạt nhân, lực mạnh được mang giữa các baryon thông qua sự trao đổi một hạt truyền tin gọi là pion (một loại meson). Lực mạnh cũng là lực liên kết các quark bên trong các baryon và meson. Hạt mang lực trao đổi giữa các quark là gluon (trong đó gồm tám loại). Độ lớn của lực mạnh là cái khiến chúng ta không bao giờ có thể nhìn thấy các quark đơn độc ở bên ngoài hạt nhân: chúng không thể thoát ra khỏi nhà tù của chúng.
Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Phần tiếp theo >>
