Znane Siły (SP i GIM)

Najpowszechniej znaną siłą jest grawitacja. Dzięki niej uformowały się gwiazdy i planety. Dzięki przyciąganiu grawitacyjnemu planeta Ziemia krąży wokół Słońca, a my... nie tracimy gruntu pod nogami! Wszystkie cząstki podlegają oddziaływaniu grawitacyjnemu, ale w mikroświecie są siły, przy których wpływ grawitacji jest zaniedbywany.

O wiele silniejsze jest oddziaływanie manifestujące się w zjawiskach elektrycznych i magnetycznych. Na przykład naładowany elektrycznie podczas czesania grzebień (najłatwiej elektryzuje się przy małej wilgotności powietrza) przyciąga kawałki papieru. Ten sam grzebień samą siłą swojego przyciągania grawitacyjnego nie potrafiłby poderwać strzępków papieru (w obu sytuacjach grzebień musi wykazać się oddziaływaniem silniejszym od ziemskiej grawitacji działającej na kawałki papieru). Kawałek magnesu, podrywając gwoździe, działa na nie większą siłą niż Ziemia. Przemysłowym magnesem możemy unieść samochód - aby zrobić to samo siłą grawitacji, musielibyśmy zastąpić magnes drugą Ziemią (lub ciałem mniejszym, ale o znacznie większej gęstości).

Za efekty elektryczne i magnetyczne odpowiada ta sama siła elektromagnetyczna. W przeciwieństwie do grawitacji siła ta może być przyciągająca lub odpychająca. Przeciwne ładunki elektryczne (+ i -) oraz przeciwne bieguny magnetyczne (N i S) przyciągają się, natomiast jednakowe ładunki lub bieguny - odpychają się.

Siła elektromagnetyczna wiąże elektron z dodatnio naładowanym jądrem atomowym. Jest odpowiedzialna za wiązania miedzyatomowe - dzięki którym istnieją cząsteczki (molekuły). Również struktura krystaliczna jest efektem działania sił elektromagnetycznych. Takie makroskopowe cechy ciał jak napięcie powierzchniowe lub współczynnik tarcia także określone są przez oddziaływania elektromagnetyczne pomiedzy atomami na powierzchni ciał

JĄDROWE SIŁY, siły, które działają między nukleonami — protonami (p) i neutronami (n) — powodując wiązanie ich w jądra atomowe. Stanowią one szczególny i najlepiej zbadany przypadek oddziaływań silnych, występujących między hadronami. Informacji o siłach jądrowych dostarczają badania rozpraszania 2 nukleonów wzajemnie na sobie n–p i p–p, badania własności jąder atom. oraz oddziaływań nukleonów z mezonami (przede wszystkim z pionami). Charakterystycznymi własnościami sił jądrowych są: krótki zasięg (ok. 1–2 fm), przyciągający na ogół charakter (na małych odległościach, do ok. 0,4–0,5 fm, siły jądrowe są jednak odpychające), niezależność od ładunku elektr. nukleonów (tzn. siły n–p, p–p i n–n są w przybliżeniu jednakowe), własność wysycania (energia wiązania A nukleonów jest proporcjonalna do A, a nie do A2). Siły jądrowe zależą od odległości między nukleonami (składowa centralna sił jądrowych), od wzajemnej orientacji ich spinów (składowa spin–spin sił jądrowych), od orientacji spinu nukleonów względem orbitalnego momentu pędu ich ruchu względnego (składowa spin–orbita sił jądrowych) oraz od orientacji spinów nukleonów względem ich wzajemnego położenia (składowa tensorowa sił jądrowych). W opisie kwantowym występowanie sił jądrowych jest związane z wymianą między nukleonami różnych, znanych obecnie mezonów, podobnie jak występowanie siły elektromagnet. tłumaczy się wymianą fotonów.

James Clerk Maxwell (1831-1879) - wybitny fizyk szkocki, profesor uniwersytetu w Aberdeen, Kings College w Londynie i Cambridge. Autor wybitnych prac teoretycznych dotyczących podstaw elektrodynamiki klasycznej, kinetycznej teorii gazów, optyki i teorii barw.

Maxwell jako pierwszy wprowadził pojęcie pola elektromagnetycznego. Odkrył, że światło jest promieniowaniem elektromagnetycznym. Wykonał pierwszą fotografię kolorową. Przewidział istnienie fal o częstościach od bardzo szerokiego zakresu do wąskiego. Maxwell kontynuował zapoczątkowaną przez Faradaya próbę scharakteryzowania ogólnych zasad rządzących elektrodynamiką klasyczną, formułując równania Maxwella. Obliczył, że fale elektromagnetyczne rozchodzą się z prędkością około 300000 km/s, czyli bliską prędkości światła.