Welche Kräfte gibt es?

  1. Alle physikalischen Kräfte können auf vier Fundamentalkräfte zurückgeführt werden
  2. Die Gravitationskraft ist eine Anziehungskraft, die ihren Ursprung in schwerer Masse hat. Alle Körper, die eine Masse besitzen, können eine Anziehungskraft auf andere Objekte ausüben. In der Mechanik, Statik und Astronomie spielt die Gravitation eine sehr wichtige Rolle. Newtonsche Gesetze und Einsteins Relativitätstheorie sind die physikalischen Theorien, die sich mit der Gravitation befassen. Gravitation ist die schwächste Fundamentalkraft überhaupt. Wenn ein Mensch einen Apfel hoch hält, überwindet er die gesamte Anziehungskraft der Erde, die auf diesen Apfel wirkt. Wenn ein Apfel auf einem Tisch steht, überwindet die elektromagnetische Kraft zwischen den Molekülen im Apfel und dem Tisch ebenfalls die gesamte Erdanziehung auf den Apfel, sodass der Apfel nicht durch den Tisch hindurch rutscht. Moderne Theorien der Physik nehmen an, dass die Gravitation im Gegensatz zu anderen Kräften aus unserem Universum ausweicht (Leckage).
  3. Die Elektromagnetische Kraft ist eine anziehende oder abstoßende Kraft, die durch eine Eigenschaft der Materie namens Ladung hervorgerufen wird. Dabei stoßen sich gleichnamige Ladungen ab, während sich die ungleichnamigen Ladungen anziehen. Früher wurden die elektrische und die magnetische Kräfte als zwei separate Kräfte betrachtet. Diese wurden durch die sogenannten Maxwell-Gleichungen zum Elektromagnetismus vereinheitlicht. Die Elektrizitätslehre, der Magnetismus, die Optik, die Atomphysik und die Quantenphysik beschäftigen sich mit Verständnis der Elektromagnetismus. Reibungskräfte entstehen durch elektromagnetische Kräfte zwischen den Atomen und Molekülen verschiedener Objekte.
  4. Die Starke Kernkraft ist eine Kraft, die Atomkerne zusammen hält. Sie wirkt im Gegensatz zur Gravitation und Elektromagnetismus auf extrem kurze Distanzen. Die Kernphysik, Quantenphysik und Elementarteilchenphysik beschäftigen sich hauptsächlich mit schwachen und starken Kernkräften.
  5. Die Schwache Kernkraft ist eine Kraft, die für den Zerfall von Atomkernen zuständig ist. Sie wirkt im Gegensatz zur Gravitation und Elektromagnetismus auf extrem kurze Distanzen. Die Kernphysik, Quantenphysik und Elementarteilchenphysik beschäftigen sich hauptsächlich mit schwachen und starken Kernkräften.
  6. Bisher konnten Physiker die drei starken Kräfte Elektromagnetismus, starke und schwache Kernkraft miteinander vereinheitlichen. Alle diese drei Kräfte lassen sich besonders gut bei kleinen Partikel untersuchen. Die Gravitation aber scheint nicht ohne weiteres mit diesen drei Kräften kompatibel zu sein. Zudem werden die Effekte der Gravitation bei sehr großen Objekten mit großer Masse relevant. Es gibt zwei Situationen wo kleine Objekte (die drei vereinheitlichte Theorien) auf schwere Körper (Gravitation) treffen. Diese sind das Universum während seiner Entstehung (Urknall) und die schwarzen Löcher. Diese Objekte können erst dann abschließend verstanden werden, wenn die Gravitation mit den anderen Kräften vereinheitlicht wurde (Weltformel).