|
1. แรงพื้นฐานในธรรมชาติ
เป็นที่ทราบกันว่าปรากฏการณ์พื้นฐานธรรมชาติทุกชนิดอธิบายได้ด้วยแรงพื้นฐานที่กระทำระหว่างอนุภาค
4 ชนิด ตามลำดับความเข้มของแรง คือ แรงนิวเคลียร์ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า
แรงอ่อน (weak force) และแรงโน้มถ่วง (gravitational force)
แรงนิวเคลียร์ทำหน้าที่เป็นกาวยึดนิวคลีออนไว้ด้วยกัน
พิสัยของแรงนี้สั้นมาก และจะไม่มีผลที่ระยะมากกว่าประมาณ
(ประมาณขนาดของนิวเคลียส)
แรงแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งยึดอะตอมกับโมเลกุลไว้ด้วยกันทำให้เกิดสสารทั้งมวลขึ้นมีความเข้มประมาณ
 เท่าของแรงนิวเคลียร์
แรงนี้เป็นแรงพิสัยไกลที่จะลดความเข้มลงเป็นปฏิภาคผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างอนุภาคที่เกิดอันตรกิริยาต่อกัน
แรงอ่อน (weak force)
เป็นแรงพิสัยใกล้ที่มีแนวโน้มจะทำให้เกิดความไม่เสถียรในนิวเคลียสบางชนิด
แรงนี้เป็นเหตุให้เกิดกระบวนการสลายตัว
หรือการผันกลับของนิวตรอนไปเป็นโปรตอน และความเข้มของมันมีค่าเพียง
 ของแรงนิวเคลียร์
สุดท้ายคือ แรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นแรงพิสัยไกล มีความเข้มเพียง
 เท่าของแรงนิวเคลียร์
แม้ว่าอันตรกิริยานี้ เราจะคุ้นเคยกันมากที่สุด เป็นแรงที่ยึดโยง
ดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ และกาแลกซีเข้าด้วยกัน
ผลต่ออนุภาคมูลฐานของมันกลับน้อยมากจนอาจตัดทิ้งได้
ในฟิสิกส์แผนใหม่
อันตรกิริยาระหว่างอนุภาคมักจะอธิบายได้ในรูปของการแลกเปลี่ยนหรือการคายและดูดกลืนแบบต่อเนื่องของอะไรบางอย่างที่เรียกอนุภาคสนาม
(field particles) หรือ อนุภาคแลกเปลี่ยน (exchange particles)
ในกรณีอันตรกิริยาไฟฟ้าอนุภาคสนามก็คือ โฟตอน (photon)
ในภาษาของฟิสิกส์แผนใหม่เรากล่าวว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้ามีโฟตอนเป็นสื่อ
(mediated) หรือพาหะ (carrier)
และโฟตอนก็เป็นอนุภาคสนามของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นกัน
แรงนิวเคลียร์ก็มีสื่อเรียก
กลูออน
(gluons) (ที่มีชื่อเช่นนี้ เพราะมัน ยึดติด
นิวคลีออนไว้ด้วยกันเหมือนกาว) แรงอ่อนมีอนุภาคสนามเป็นสื่อ ชื่อ W
และ Z โบซอน (bosons) และแรงโน้มถ่วงมีอนุภาคสนามเป็นพาหะเรียก
แกรวิตอน
(gravitons) อันตรกิริยาเหล่านี้ พิสัยและความเข้มสัมพัทธ์ของมัน
อาจสรุปได้ตามตาราง 1
ตาราง 1 อันตรกิริยาอนุภาค
|
อันตรกิริยา |
ความเข้มสัมพัทธ์ |
พิสัยของแรง |
อนุภาคสนามพาหะ |
| นิวเคลียร์
แม่เหล็กไฟฟ้า
อ่อน
โน้มถ่วง |
1
|
ใกล้
 fm)
ใกล้
|
กลูออน
โฟตอน
 โบซอน
แกรวิตอน |
| 
