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力的作用是相互的,所以我们用“力”来描述相互作用,简洁明了。比如说,学过物理的同学都知道,老师打学生时,力的作用是相互。老师对学生施加了一个力,我们称之为作用力;同时学生也对老师施加了一个力,是反作用力。当然,如果你愿意,完全可以反过来叫。这就好比是,我们可以说是:“老师的脚踢了我的屁股一下”,也可以反过来说是:“我的屁股贴了老师的脚一下”。更有趣的是,作用力和反作用力大小相等,所以大家以后不用担心老师踢屁股了,因为那是我们的屁股贴老师脚了。所以,以后我们看着哪个老师不顺眼,就跑到他办公室说:“老师,你踢我屁股一脚吧”。
按照相互作用的原理机制,世界上的相互作用可分为四种:引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用,简称引力、电磁力、弱力和强力。仅此四种,不多不少,貌似打麻将也是四个人。其中,老师踢我们屁股的力是电磁力。苹果掉下来是因为引力,牛顿用自己的脑袋顶苹果的那下是电磁力。弱力和强力是在核反应时作用的。中子和质子称为强子,他们之间能凝聚在一起是因为强力,而质子吸引电子的力是电磁力。产生中微子的核反应是弱相互作用。大家还记得中微子吗?就是那个曾经号称自己跑的比光还快的那家伙。最后,其实是炸胡了。
引力比较独特,有个绰号叫“万有引力”。我们在下一篇详细介绍引力,这里抛砖引玉,先解释一下为什么有这么个绰号。“万有”就是很普遍的意思,就是大家都有。任何两个东西,只要有质量,他们之间就有引力相互作用。那没质量的东西咋办,比如光子?有能量也行!根据爱因斯坦提出的质能关系,质量和能量之间可以相互转化。我们说光子没有静止质量,而世界上没有静止的光子,所以从质能关系的意义上讲,光子也是有质量的。也就是说,没有没质量的东西。事实上,光在引力的作用下传播路径会发生弯曲,引力透镜就是根据这一原理制成的。引力透镜是目前天文观测的重要工具之一。我们找不出一个不受引力作用的东西。那我们能找见一个不受电磁力的东西吗?能!中子不带电,所以不受电磁力的作用。弱力和强力都是短程力,意思是只有在有限的距离之间才会有弱力或者强力的作用,比如,我和你之间就不会有弱力或者强力的作用。
作业:你会去找不喜欢的老师,让他/她踢你一脚吗?为什么?
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GMT+8, 2024-12-25 10:06
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