引力、电磁力、弱核力、强核力----四种已知自然力都有属于自己的独特位置
宇宙当中有几种力量？
宇宙当中有几种力量？宇宙中有三种无形的终极力量，那就是力、能量和意识。
宇宙中的所有一切都要受到这三种力量的主宰，概莫能外。
下面就简要描述一下这三种力量及其它们相互间的奇妙关系。
一、力简单地说，力就是物体（物质）间的相互作用。
力不能脱离物体而单独存在。
两个不直接接触的物体之间也可能产生力的作用。
力的单位是牛顿。
力的三要素是大小、方向、作用点。
具有现代物理学常识的人都知道，自然界有四大基本作用力，即：强核力、弱核力、电磁力和引力。
主流观点认为，就是这四种力，主宰着宇宙物质世界的运行。
强核力、弱核力、电磁力主宰着微观物质世界的运行，万有引力主宰着宏观物质世界的运行。
目前，四种基本作用力中的前三种，都能在量子电动力学中得到非常好的解释，唯有引力还无法量子化。
虽然引力的强度远比其他三种力弱很多，但是，却控制着整个宇宙宏观物质世界的运行，也是我们日常生活中唯一能够感受到的一种物理力。
比如，牛顿的苹果砸在脑袋上，我们上楼时脚步沉重、气喘吁吁，费力地搬起了石头却砸了自己的脚，等等。
但是，要注意的是，这四种基本力只是主宰着物质世界的运行，不管是宏观物质世界还是微观物质世界。
对于精神世界或者意识世界，这四种基本力就无能为力了。
二、能量能量简称“能”，是质量的时空分布可能变化程度的度量，即物质运动转换的量度。
世界万物是不断运动的，在物质的一切属性中，运动是最基本的属性，其他属性都是运动的具体表现。
能量就是表征物理系统运动做功的本领的量度。
现代物理学已经明确了质量与能量之间的数量关系，即爱因斯坦的质能关系式：E=MC²。
这个关系式的通俗解释就是：物质即能量，能量即物质。
它们之间可以相互转换。
万物皆能量。
爱因斯坦的伟大确实难以用语言形容。
如果不是他发现了质能关系式，我们人类不知还要被眼花缭乱的物质世界迷惑多少年。
由于物质的运动形式多种多样，物质的运动特性唯一可以相互描述和比较的物理量就是能量，能量是一切运动着的物质的共同特性。
宇宙中的四种基本的力
宇宙中的四种基本的力
迄今为止,多数科学家公认,在宇宙中存在着四种力：第一种是引力,它是一个物体(或粒子)对于另一个物体(或粒子)的吸引力,是四种力中最弱的一种.第二种叫做电磁力,由于它的作用,形成了不同的原子结构和光的传播.第三种是强相互作用力,它把原子核内部各个粒子紧紧地吸引在一起.第四种是弱相互作用力,它使物体产生某种辐射.
早在17世纪,伟大的意大利物理学家G·枷利略,曾以一次具有深远意义的实验,挑战亚里斯多德的经典信条.他在高高的比萨斜塔上,将两个质量不等的铁球同时投下,结果两个铁球同时着地.他得出结论说,任何物体,不管是一个铁球还是一根羽毛,如果在真空中自由下落,其加速度必然是一样的,因而必定同时落地.他的这一观点,直接推动牛顿总结力学三大定律,而爱因斯坦的相对论也是在这一基础上提出来的.
可是,这一300多年来颠扑不破的真理,终于受到了严峻的挑战.一个以美国物理学家费希巴赫为首的科研小组,通过实验发现,不同质量的物体,在真空中实际上并不具有相同的重力加速度.费希巴赫推测,其原因可能是在物体下落时除了受到引力的作用以外,还受到一种尚不为人知的力的作用~
宇宙中的第五种力——旋转力。
发现宇宙中存在第5种力斥力科学家发现宇宙中存在第5种力爱因
发现宇宙中存在第5种力斥力科学家发现宇宙中存在第5种力, 爱因斯坦相对论将被证实错误多多妈妈2018-5-11从爱因斯坦的广义相对论中我们可以知道，宇宙的四大基本力是引力，电磁力，弱核力和强核力。
这四种力是研究自然界中各种事物的基石。
近日，又有科学家指出，自然界中可能存在着第五种自然基本力，这个力的存在可能会令宇宙中原有的运作方式发生变化。
四种基本力有各自不同的作用：强核力，能够令原子核保持在一起，原子衰变则需弱核力，分子结合依赖电磁力，保持宇宙中各个星球完整状态的则是引力。
现在科学家们发现四大引力之间存在很多问题。
引力，宇宙中的引力是最难以控制的一种力，而且很难单靠引力解释宇宙中的很多未知现象。
因此，科学家认为，宇宙可能存在第五种基本力，这个力和引力共同作用，维持着宇宙稳定的秩序。
近期，科学家通过对银河系中心的恒星的研究，提出用一种新的测试方式研究第五种力的想法，并且得出了明确的理论支撑这个测试方式的合理性。
科学家利用凯克天文望远镜发现，在星系的中心存在一个巨型黑洞。
由于这个黑洞有巨大的引力，所以科学家打算根据黑洞周围恒星运行的轨道研究第五种力的存在。
如果第五种力真的存在，那它将会影响恒星的运行轨道，使得它们的方向与标准的物理模型有所差别。
Ghez教授表示，倘若引力并非由相对论提出的力驱动，而是由其他未知的力推动，恒星的轨道将会出现微妙的变化。
在历史上，其实也曾有科学家利用太阳引力探究第五种力的存在，但是因为太阳引力过小难以研究。
但是，此次发现的黑洞有着巨大的引力，因此它能使爱因斯坦引力论的偏差达到最大，可能这个黑洞的存在将会推翻爱因斯坦引力论。
大家好：看不到远处恒星的轨道出现微妙的变化，可以看看原子、电子的运动轨迹变化。
当然看看月球的运动轨迹变化。
宇宙的电磁力是变化的，那么引力和斥力也是变化的。
其运动轨迹是波动的，只是波动的幅度大小不同。
并不是只要质量不变，运动轨迹就不变。
物体、物质、星球的质量都是变化的，没有不变化的事件。
精细结构常数-神秘的137
摘要：在过去100多年间，精细结构常数一直困扰着物理学家。
新南威尔士大学悉尼分校科学家最近发表的一篇论文报告说，对130亿光年外的类星体发出的光进行的新测量，发现精细结构常数的异常现象，表明自然规律并不像以前认为的那样是不变的。
阿尔伯特•爱因斯坦（Albert Einstein，1879 - 1955）说，“这个世界最不可理解的是，它完全是可理解的（The most incomprehensible thing about the world is that it is at all comprehensible）”。
当然，“可理解”，并不等于“已理解”。
杰出物理学家理查德•费曼（Richard Feynman，1918 - 1988）生前一直强调，仍然有很多事情是科学家所不知道的。
他经常向同事指出的“未知”事物之一就是神秘的数字137。
费曼说，“这是物理学中最伟大的谜团之一：一个神奇的数字，它是人类还不理解的。
你可能会说‘上帝之手’写下了这个数字，而‘我们不知道他是如何下笔的’”（It’s one of the greatest damn mysteries of physics: a magic number that comes to us with no understanding by man. You might say the “hand of God” wrote that number, and “we don’t know how He pushed his pencil.”）。
（图片来源：参考资料[1]）在物理学中，精细结构常数（fine structure constant）其数值约为1/137（实际上，精细结构常数的精确值是：0.007297351+/-0.000000006，或1/137.03599913），是表征基本带电粒子之间电磁相互作用强度的基本物理常数。
精细结构常数，也称为索末菲常数，是德国理论物理学家阿诺德·索末菲（Arnold Sommerfeld，1868-1951）在1915年引入量子物理学的。
高一四种相互作用力
万有引力，电磁力，强相互作用力，弱相互作用力的大小强力>电磁力>弱力>引力四种基本相互作用2010-03-13 21:19牛顿在他的著作《自然哲学的数学原理》前言中写道：“我奉献这一作品，作为哲学的数学原理，因为哲学中的全部责任似乎在于──从运动的现象去研究自然界中的力，然后从这些力去说明其他现象。
”牛顿本人正是实践这样思路的先驱，他在发表三个运动定律的同时，发表了万有引力定律。
牛顿以后的三百年来，物理学家们从各种自然现象中，寻找支配这些运动现象的力。
目前，物理学界公认，自然界存在四种基本的相互作用：万有引力（简称引力）、电磁力、强相互作用和弱相互作用。
在宏观世界里，能显示其作用的只有两种：引力和电磁力。
引力是所有物体之间都存在的一种相互作用。
由于引力常量G很小，因此对于通常大小的物体，它们之间的引力非常微弱，在一般的物体之间存在的万有引力常被忽略不计。
但是，对于一个具有极大质量的天体，引力成为决定天体之间以及天体与物体之间的主要作用。
例如，地球对于它表面上的一般物体的引力，决定了物体的自由下落和抛体运动的规律。
引力对于天体、人造地球卫星或关闭动力后的航天器的运动，起主宰作用。
电磁相互作用包括静止电荷之间以及运动电荷之间的相互作用。
两个点电荷之间的相互作用规律是19世纪法国物理学家库仑发现的。
运动着的带电粒子之间，除存在库仑静电力作用外，还存在磁力（洛伦兹力）的相互作用。
根据麦克斯韦电磁理论和狭义相对论，电和磁是密切相关的，是统一的。
在一个参考系中观察到的磁力可以和另一个参考系中观察到的库仑力联系起来，因此，电力、磁力统一为电磁相互作用。
引力、电磁力能在宏观世界里显示其作用。
这两种力是长程力，从理论上说，它们的作用范围是无限的。
但是，电磁力与引力相比，要弱得多。
宏观物体之间的相互作用，除引力外，所有接触力都是大量原子、分子之间电磁相互作用的宏观表现。
弱相互作用和强相互作用是短程力。
浅析自然界的四大基本力
浅析自然界的四大基本力作者：韩晨旭来源：《科学与财富》2018年第07期摘要：自然界的四大基本力包括万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力，这些作用力有一个共同之处，那就是存在一定的领域中，这个领域成为场。
四大基本力是物理力学体系中最基础的内容，任何对物理力学的认知以及对知识框架和体系的构建都需要深入了解和研究这四大基本力。
许多高中生对力的概念和原理一知半解，不知从何下手，无法构建力学的知识框架和体系，也就难以提高自身的物理水平。
事实上，他们必须要对这些书本上没有提及的概念作一个详细的了解，结合自己的理解和认知弄清楚力的本质。
文章基于高中生的视角，以全面化客观化的角度思考问题，对自然界的四大基本力作一个浅析。
关键词：自然界；四大基本力；高中生视角；力的原理自然界四大基本力的强度从低到高排序分别为万有引力，弱力，电磁力强力。
根据科学研究成果将这些基本力的相对强度用数值表示：假设万有引力为1，则弱力为1025、电磁力为1036、强力为1038。
这些基本力相差极其悬殊，是宇宙中广泛存在的力，也是最基本的力的形势，事实上这些力都不能够再拆分或是简化为其他形势的力，具有唯一性。
一、自然界四大基本力的定义与概念整个物理学史上，物理学家们对于力学的研究可谓是相当狂热，“‘力’和‘力的原理’究竟是什么”是物理学家们一直致力于弄懂的永恒课题。
遗憾的是，尽管牛顿力学体系和经典力学体系建立以来，人们对力的研究和认知达到了一个新的高度，却也还有许多问题未能够得到有效解决。
物理学家们想要解决这些问题，主张通过进一步深入了解这四种自然界的基本力，通过对这些概念和性质以及相关原理进一步了解，得出更具有价值的物理力学研究成果。
自然四大基本力的定义和概念较多，以下无法一一详尽，只能分为四个部分作为分析以供参考：1.强相互作用力。
强相互作用力也被称之为“强力”或者“强核力”，其基本力的作用强度最强，作用距离最短，是维系微观世界平衡的一种重要作用力。
(2021年整理)自然界的四种力
（完整）自然界的四种力编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）自然界的四种力）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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自然界的四种力一、强力原子核由带正电的质子和中子组成，它们聚集在约10＾15m的范围内，为什么质子正电荷之间的库仑排斥力没有使核子飞散开来呢？那是因为核子之间存在一种能压服库仑斥力的强相互作用力――强力或核力。
在原子核的尺度内强力比库仑力大得多,但强力是短程力,核子间的距离大于2×10＾（-15）m时,强力很快下降消失，核子间的距离在（1—2)×10＾（-15）m之间，核力表现为吸引力,小于1×10＾(-15）m又表现为斥力，且随距离的减小斥力迅速增大。
强力对维持稳定的原子核有重大的作用。
二、弱力在基本粒子之间还存在另一种短程相互作用力，弱力的作用距离比强力更短,作用力的强度仅力强力的10＾（—13）倍。
弱力在β衰变中起重要作用,β衰变中放出电子和中微子，电子和中微子之间只有弱力作用。
弱力也存在其它基本粒子之间。
三、电磁力电力是两个带电粒子或物体之间的相互作用力，两个相互运动的电荷之间存磁力。
从相对论的角度看,运动是相对的，电力和磁力应是一个统一的力，一个参考系中观察的磁力与另一个参考系中的电力是相互关联的。
电磁力是长程力，电磁力在原子系统中起主导作用，电磁力使原子、分子聚集成实物，是实物的支撑力。
在力学中常见的拉力、压力、扭力等弹力以及摩擦力，归根结底是电磁力，因为实物力乃正负电的复合系统.在近代科学技术的发展中，科技工作者巧妙地利用电磁力，制造出何等诱人的电子产品！在所有化学和生物变化中电磁力起着关键的作用.四、万有引力它是任何物体之间存的相互吸引力,相比之下，对一般物体，万有引力是很微弱的。
【学习目标】1．知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互
【学习目标】1．知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用.2．知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小3．理解结合能的概念，知道核反应中的质量亏损．4．知道爱因斯坦的质能方程，理解质量与能量的关系【重点难点】理解结合能的概念，知道核反应中的质量亏损。
知道爱因斯坦的质能方程，理解质量与能量的关系。
【自主检测】1．四种基本相互作用：2．什么叫核力？核力的特点？3．自然界中原子序数较___________的原子核，其质子数与中子数大致相等；但原子序数较___________的原子核，中子数比质子数多，越重的元素，两者的差越大。
4．核子结合在一起时放出的能量或原子核分解成核子时吸收的能量称为原子核的____________，它与核子数的比值叫________________。
原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做。
【知识点拨】1.核力与四种基本相互作用（1）核力：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力．（2）四种基本相互作用力①弱相互作用：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因→短程力②强相互作用：在原子核内，强力将核子束缚在一起→短程力③电磁力：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原子结合成分子，使分子结合成液体和固体。
→长程力④引力：引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”。
是引力使行星绕着恒星转，并且联系着星系团，决定着宇宙的现状。
→长程力2．原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增加，稳定原子核中的中子数大于质子数。
随着原子序数的减小，较轻的原子核质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多。
3．结合能由于核子间存在着强大的核力，原子核是一个坚固的集合体。
要把原子核拆散成核子，需要克服核力做巨大的功，,或者需要巨大的能量。
例如用强大的γ光子照射氘核，可以使它分解为一个质子和一个中子。
从实验知道只有当光子能量等于或大于2.22MeV时，这个反应才会发生.相反的过程一个质子和一个中子结合成氘核，要放出2.22MeV的能量。
四大基本物理力
四大基本物理力
四大基本物理力是：引力、弱核力、电磁力和强核力。
1. 引力：是一种相互作用，即重力力，这种力作用于有质量物体上，它决定着物体之间的运动及关系。
2. 弱核力：也称腐蚀力，它是在原子核内作用的一种弱短程力，只在极小的范围内有用，主要影响原子核结构的稳定性。
3. 电磁力：也称电磁相互作用，是两个荷电粒子间的相互作用，它决定着电荷得以结合，比如自由电子、正电子和负电子之间的相互作用等。
4. 强核力：主要存在于原子核内，叫做强核力，也称粘合力，它是作用在质子和中子上的力，使它们能够形成原子核结构，并维持结构的稳定性。
1993年诺贝尔物理学奖
1993年诺贝尔物理学奖1993年物理学奖，由美国的两位物理学家分享，他们是约瑟夫·泰勒（Joseph H.Taylor）和拉塞尔·赫尔斯（Russell A.Hulse）。
赫尔斯曾是泰勒的学生，他们的贡献是发现了脉冲双星，由此间接证明了爱因斯坦所预言的引力波的存在。
约瑟夫·泰勒（Joseph H.Taylor，1941—），出生于美国宾夕法尼亚州的费城。
小时候生活在新泽西州的农村，从小就爱好无线电，和兄弟们在家里建起高高的天线做各种收发报的试验。
在他家的三层阁楼上布满了业余用的无线电接收机和发射机。
他们的装置多是战后的剩余物资，也有拆自废旧的电视机。
他们把供电站的旧变压器搬到家里，把降压变为升压，就成了他们的高压电源。
泰勒在学校里爱好数学。
大学期间在哈沃福特（Haverford）学院，自己动手制作了一台可以工作的射电望远镜，因此获得了学校里的物理奖。
这项工作把他的射频电子学实用知识和对科学的热烈追求结合到了一起。
当时，他主要是依靠一本业余无线电手册和早期的射电天文学的书籍作为参考书。
当然这一成果说不上是科学研究，所有的工作都是以前别人做过的，但是对于泰勒来说，却是从中获得了宝贵的经验，从而可以提高解决各种问题的能力。
更重要的是，促使他决心献身科学，立志去考研究生以求深造。
于是，泰勒考取了哈佛大学天文系的研究生。
物理和应用数学是最难的课程，特别是第一年，他深感头痛。
他想，一个人总要干点什么来证明自己的能力，在这样的心理激励下，他努力闯过了这一关。
等到做射电天文学的博士1论文时，乐趣终于来了。
在导师A.麦克斯韦的指导下，他学会了如何用简洁的文字进行科学写作。
布雷斯威尔（P.Bracewell）1965年写的《傅里叶变换及其应用》一书，正好为论文中分析数据提供了必要的知识，也为后来研究脉冲星所需的信号处理技术作了准备。
1968年，泰勒获得哈佛大学天文学博士学位。
拉塞尔·赫尔斯（Russell A.Hulse，1950—），出生于美国纽约。
自然界中的四种基本相互作用
自然界中四种基本相互作用的研究学院物理工程学院专业物理学学号11111111111111姓名xxxxxxxxx目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1粒子理论下的4种基本相互作用 (1)1.1两种长程力——引力和电磁力 (1)1.2两种短程力——弱核力和强核力 (2)2统一理论的思想基础 (2)3粒子理论下的统一 (2)4爱因斯坦对统一理论的构思 (3)展望 (4)参考文献 (4)自然界中四种基本相互作用的研究摘要：人们发现微观粒子之间仅存在四种相互作用力，它们是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。
宇宙间所有现象都可以用这四种作用力来解释。
进一步研究四种作用力之间联系与统一，寻找能统一说明四种相互作用力的理论——大统一理论。
本文从两种不同的角度—粒子理论和场理论,浅析对大统一理论的认识,进而认识自然规律的统一性。
关键词：大统一理论;自然力;物质粒子;传递力拉子;四种基本力引言：早在20世纪20年代，著名物理学家爱因斯坦就致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用，也可以说是解释一切物理现象，因为他认为自然科学中“统一”的概念或许是一个最基本的法则。
甚至可说在爱因斯坦的哲学中，“统一”的概念根深蒂固，他深信“自然界应当满足简单性原则”。
从30年代提出相对论后不久，爱因斯坦就着手研究“大统一理论”，试图通过“弱作用，磁场，强作用”的统一思维来简单的解释宇宙，进一步将当时已发现的四种相互作用统一到一个理论框架下，从而找到这四种相互作用产生的根源。
这一工作一直到他1955年逝世为止，并几乎耗尽了他后半生的精力，而且统一思维与当时物理学界的主流思想不符，以致于一些科学史学家断言这是爱因斯坦的一大失误。
17世纪,牛顿在研究宇宙行星运动规律时,把行星绕太阳、月球绕地球、太阳系绕银河的运动,以及地球对其上面物体间的吸引统称为一种力的作用,称为万有引力,并得到万有引力定律。
正是由于这种力的作用,使得宇宙间各天体组成了和谐的大家庭。
物理学的四大基本力量解析
物理学的四大基本力量解析物理学中存在四大基本力，它们探索着自然界中的力量，解析了物体之间互相作用的规律，也推动着科学研究的进展。
这四大基本力分别是引力、电磁力、弱相互作用力和强相互作用力。
1. 引力引力是各种物体之间普遍存在的一种力量，它的作用是使物体相互吸引。
引力的大小与物体之间的距离和质量有关。
质量越大，距离越近，引力就越强。
如地球和月球之间的引力，使得月球不断绕地球转动。
引力最初由英国物理学家牛顿提出，他在《自然哲学的数学原理》一书中描述了引力的计算方式。
后来，爱因斯坦推出了相对论，引力则被理解为弯曲时空的一种效应。
2. 电磁力电磁力是一种有静电力和磁力两种形式的力量，主要作用在带电粒子之间和磁性物质上。
电磁力的大小和方向也是受到粒子之间距离和电荷的作用。
当两个带电物体相互靠近时，它们之间的电场能量就会增加，同样也会发生与距离成反比的吸引或排斥现象。
当一个带电物体处于磁场中时，它就会受到磁力的牵引或推动。
电磁力控制着所有原子和分子之间的相互作用，同时也是光的传播方式。
物体的重力、化学反应和电磁波的传播，都需要电磁力的存在和作用。
3. 弱相互作用力弱相互作用力是一种只存在于原子和次原子领域的力量，主要作用在一些放射性核跃迁或衰变中。
在这个过程中，一个原子的中子和一个质子会变成一个原子中的一个质子和一个带质量的W 粒子，最后再通过W粒子的衰变变成电子和反中微子，发生了质量和电荷转换。
弱相互作用力也和电磁力、强相互作用力有着千丝万缕的联系。
4. 强相互作用力强相互作用力是在原子核内起主导作用的一种力量，不同于其他力量的是，它的大小与核子之间距离关系不大。
在原子核中，它主要作用在质子和中子之间，控制原子核的稳定性和核反应的发生。
强相互作用力也是一种属于基本粒子的相互作用力，让夸克和胶子组成质子和中子。
总之，物理学四大基本力量的存在和生效，从一个侧面说明了这些力量存在的必然性和普遍性。
通过这些力量的研究和探讨，也展示了物理学对科学研究的贡献。
《时间简史》综述
《时间简史》综述【摘要】史蒂芬•霍金的《时间简史》在1988年首版以来的岁月里，已成为全球科普著作的里程碑。
本书探讨了宇宙的重大问题：我们从何而来，又去向何方？宇宙为什么是这样的？作者机智而清晰地阐释了宇宙物理的奥秘，以日常生活的隐喻诠释了极端复杂的主题。
本文将就此书的基本框架做一些梳理和概括，以期为读者做一个简明的介绍。
【关键词】宇宙空间相对论量子力学起源我们的宇宙图像随着人类历史的发展而不断地变更着，从早期希腊人的平坦宇宙到亚里士多德的球形地球，从托勒密的地球中心宇宙模型到哥白尼的太阳中心宇宙模型，从看似理所当然的宇宙静止观念到现在大多数人相信的脉动宇宙理论，无一不是让人们的宇宙观发生了翻天覆地的变化。
1 时间和空间我们现在关于物体运动的观念来自于伽利略和牛顿，但在伽利略之前，人们相信亚里士多德。
他们的区别在于其对空间的理解，前者相信存在优越的静止状态，而后者认为没有静止的唯一标准；但是，他们对于时间的理解是相同的，即都相信绝对时间，而且时间对于空间是完全分开并独立的。
这种似乎显而易见的常识却在光速是相对于何物而言的争论中受到了质疑。
爱因斯坦狭义相对论和广义相对论的提出就突破了这种绝对时空观。
爱因斯坦相对论揭示了同时性的相对性以及时间和空间的不可分离。
虽然爱因斯坦大大地变革了人们传统的时间观念，使时间和空间相互联系，但是并没有将时间真正地空间化，从而最终导致了宇宙奇点，使得自身垮台。
为了解决奇点的疑难，霍金引入了虚时间的概念，并将其和人们常指的实时间相区别。
根据广义相对论，物质和能量会使时间和空间向其自身弯曲，在实时间方向就不可避免地导致奇点，时间和空间在奇点处到达尽头。
但在虚时间中，情况就不一样。
在虚时空中，时间与空间形成一个犹如地球表面的闭合四维面。
地球的表面面积虽然有限，但是它没有任何奇点、边界或边缘。
同样道理，这三个空间方向和虚时间形成的闭合时空，也不会有任何边界或者边缘。
因此，在虚时间里，宇宙是处于无边界状态的，科学定律处处有效，人们能够确定每种可能历史的概率，并能确定宇宙应该如何运行。
物理学中最基本的四种作用力
物理学中最基本的四种作用力宇宙中存在着四种基本力，他们分别是引力、电磁力、以及只在微观世界里才出现的强作用力和弱作用力。
但是这四种基本力究竟是什么样的力？长期以来科学家们希望能用一个理论统一四种力的到底是什么东西？左上：引力（Gravity）右上：电磁力（Electromagnetism）左下：强作用力（Strong）右下：弱作用力（Wea两颗粒子要产生互动，则必须先要让对方知道自己的存在，但要如何做到这一点？有个办法，就是在两者之间“传递”第三种粒子，这个“第三者”（不）被我们称为“媒介子”。
所以，我们不妨把这几种力比作像羽毛球和网球这样的运动竞赛，这些竞赛的规则都很类似，有两个或两个以上的球员站在球网的两侧，然后把一颗球打过来挥过去，目标一致皆为：努力让对手接不到球。
而我们人类的目标，则是要设法了解这些竞赛的规则，了解那几颗球究竟是怎么回事。
我们的希望则是，最后发现，这所有看似不同的球赛，到最后组成了一个就像十项全能运动一样的超级运动竞赛。
超级运动竞赛：大统一理论Chapter1 引力早在牛顿于1687年“发现”重力以前，人类其实就早已意识到重力的存在，仔细想想，若是没有重力，哈利法克斯的断头台上的刀片就会不时飞走。
哈利法克斯的断头台人类对引力有着更深一步的认识，是在牛顿的《自然哲学的数学原理》发表后。
牛顿仅仅通过几道简单的算式，就能精准推测苹果落地的时间，行星绕行的轨道等等，根据他的定律，宇宙中的一切事物之间都会产生相互吸引的力，而且距离越远，这种力便越弱。
《自然哲学的数学原理》尽管如此，牛顿并未窥得引力的全貌，直到1916年，爱因斯坦发表著名的广义相对论之后，我们才能真正了解引力。
引力是指具有质量的物体之间加速靠近的趋势，其来源于物体自身质量对于时空的弯曲。
爱因斯坦的广义相对论认为万有引力是由于时空弯曲而产生，具有质量的物体周围的空间是弯曲的。
根据数学定理，两点之间线段最短，然而，在被弯曲的四维时空里，短程线也被弯曲了。
宇宙第五种力
宇宙第五种力早在17世纪，伟大的意大利物理学家伽利略，曾在高高的比萨斜塔上做过一次具有深远意义的实验，让两个重量不等的铁球从同一高度自由下落，结果两个铁球同时着地。
他得出结论说，任何物体；不管是一个铁球还是一根羽毛，如果在真空中自由下落，其加速度必然是一样的，因而必定同时落地。
这一观点，直接推动了伟大物理学家牛顿总结出关于力的运动的三大定律。
而爱因斯坦的相对论，也是在这一基础上提出来的。
可是，300多年来这一颠扑不破的真理，近来却受到了严重的挑战。
一个以美国物理学家费希巴赫为首的科研小组，经实验发现，不同质量的物体在真空中实际上并不具相同的加速度。
费希巴赫推测；其原因很可能是在物体下落时除了受引力的作用外，还受到一种尚不为人所认识的作用。
迄今为止，多数科学家公认，在字宙中存在着四种力：第一种是引力，它是一个物体或一个粒子对于另一个物体或一个粒子的吸引力，是四种力中最弱的一种；第二种力叫做电磁力，由于它的作用，形成了不同的原子结构和光的运动；第三种是强相互作用力，它把原子核内各个粒子紧紧地吸引在一起；第四种是弱相互作用力，它使物体产生某种辐射。
按费希巴赫的看法，现在新发现的这种力，应该是宇宙中的第五种力，它是一种排斥力，只能在几英尺到几千英尺的有限距离内对物体起作用。
这可能是以一种“超电荷”形式出现的。
从实验中可以推断出，“超电荷”抵消了一部分引力的作用，从而减缓了下落物体的加速度。
减速的值取决于质子和中子的比，而且和原子的总质量——即质子，中子总数加上结合能值——成反比。
由于结合能的大小随原子而异，它所产生的这第五种力也就随结合能大小而异由此得出的结论是：两个体积不同的物体，如一个体积较小的铁块和一个体积较大的木块，即使它们的重量完全一样，也将因为它们结合能的不同而以稍稍不同的速度下落。
铁原子的结合能要比木原子的结合能大，所以铁块下落的速度要比木块的稍慢。
费希巴赫小组的新发现，在科学界引起了极大的兴趣。
科学家对基础粒子之间相互作用的解读
科学家对基础粒子之间相互作用的解读基础粒子之间的相互作用一直是科学家们关注和研究的重要课题。
通过深入研究和实验观测，科学家们不断解读和理解基础粒子之间的相互作用，为我们揭示了微观世界的奥秘。
基础粒子是构成物质世界的最基本单位，包括了夸克、轻子、轻子中的电子、中微子等。
它们之间的相互作用是构成物质世界的基础，决定了物质的性质和行为。
通过理论分析和实验研究，科学家们发现了四种基本相互作用力，它们分别是引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。
首先，引力是最为熟知的相互作用力之一。
它是一种万有力，负责物体之间的互相吸引。
根据爱因斯坦的广义相对论，引力是由物体所产生的弯曲空间所引起的。
无论物体的质量有多大或多小，它们之间都存在引力的作用。
其次，电磁力是一种与电荷有关的相互作用力。
它负责物体之间的吸引和排斥，是我们日常生活中最为常见和直观的力。
电磁力是由电子和质子之间的相互作用所引起的，包括了静电力和磁力两个方面。
例如，当我们将两个带电物体靠近时，它们会相互吸引或排斥。
强相互作用力是一种只在原子核内部发挥作用的力。
它负责维持原子核的稳定性，阻止原子核的崩溃。
强相互作用力非常强大，是由夸克之间的相互作用所引起的。
夸克是构成质子和中子的基本粒子，强相互作用力使夸克之间紧密结合，形成稳定的原子核。
最后，弱相互作用力是一种只在微观尺度下发挥作用的力。
它负责一些放射性衰变等现象。
弱相互作用力是由中微子和电子之间的相互作用所引起的，它使得一些基础粒子之间发生转变和变化。
这四种相互作用力共同作用，决定了基础粒子之间的相互作用和物质的性质。
在我们的宇宙中，这些相互作用力共同维持着物质的结构和运动。
科学家们通过理论研究和实验观测，将这些相互作用力整合到了标准模型中，为我们提供了对微观世界的精确描述和解释。
然而，尽管科学家们已经取得了一系列重要的研究成果，基础粒子之间的相互作用仍然存在许多未解之谜。
例如，科学家们仍在探索引力和量子力学间的统一理论，以解释微观和宏观世界之间的联系。
(第一课时)2023年新高考河南语文第三单元_一名物理学家的教育历程 加来道雄-课件
二、体会科学精神
（一）在水池边对鲤鱼世界的遐想
想象力 创新意识 探索精神
二、体会科学精神
（二）对爱因斯坦未竟之业的好奇
好奇心 兴趣 恒心
二、体会科学精神
（三）高中时期的科学实践
实证精神 不畏艰辛
二、体会科学精神
在水池边对鲤鱼世界的遐想
想象力 创新意识 探索精神
对爱因斯坦未竟之业的好奇
好奇心 兴趣 恒心
理论物理学通过为自然界建立数学模型，来试图理解所有物理现象的运行机制，通过物理理论 条理化、解释、预言物理现象。理论物理学的常用方法是理想实验，就是在脑子里做实验。
知识链接
统一场论：根据现代物理学知识，将我们的宇宙结合起来的力有
四种：引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学，已经 把后三种力统一起来，但是引力仍然游离在外。爱因斯坦终毕生之力想 寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。
一、整体感知，把握内容
（四）思考2：作者讲述鲤鱼的故事的意图是什么?
1.人类对其生存的世界的认知和鲤鱼对池水的认知有相似之处。 2.人们应该改变思考问题的方式，积极探索钻研未知的事物。 3.激发作者的科学兴趣，引导作者走上成为理论物理学家的道路。
一、整体感知，把握内容
（五）思考3：对鲤鱼世界的遐想与对爱因斯坦未竟之业的 好奇这两件事有着怎样的联系?
栅 (zhà)栏
冷嘲zhuàn)—— 虚构，没有根据地编造。
怪诞（dàn ) ——荒诞，离奇古怪。
惊诧(chà) 目眩(xuàn)
一、整体感知，把握内容
（二）梳理概括文章内容
童年
在水池边对鲤鱼世界的遐想
对爱因斯坦未竟之业的好奇
青少年
物理学两大基石的矛盾
物理学两大基石的矛盾
随着显微镜、加速器和望远镜日益强大，我们能够看到越来越小和越来越大的世界。
在《最小有多小？最大有多大？》一文中，我们从最小的普朗克尺度不断地穿越到可观测宇宙的大小。
当我们从肉眼可见的世界一直进入到亚原子世界时就会发现，这些构成物质的微小粒子有着非常奇怪的行为，它们往往与我们的日常体验相悖。
这些粒子的行为和相互作用需要用量子理论来描述。
而在另一边，星系和宇宙的演化，以及一些极端的天体（如黑洞），则需要应用爱因斯坦的广义相对论。
在《现代物理学的两大基石》中，我们已经介绍过这两个理论。
但是，这两个理论之间的界限在哪里？我们可以模拟宇宙的开端或者黑洞的内部吗？就目前所知，在这样极端的情况下，所有的物理定律都会失效。
宇宙中，已知的四种基本力分别是引力、电磁力、弱核力和强核力。
广义相对论是目前描述引力的最好理论，而其他三种基本力则由量子场论描述。
物理学家认为，在很高的能量下，这四种力会被统一到一个单一的框架中，这样的一个理论被称为万有理论。
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引力、电磁力、弱核力、强核力----四种已知自然力都有属于自己的独特位
置
质子由三个夸克构成。
每个夸克都有自己的“色荷”。
它们由强核力结合在一起
引力、电磁力、弱核力、强核力----四种已知自然力都有属于自己的独特位置，每一种力都在我们的生活中掌管着一片小天地。
虽然地球上是引力、光的电磁力在日常生活中发挥主要作用，但两种核力也扮演了关键角色——只不过作用尺度非常、非常小而已。
有多小呢？想象你的身体膨胀到了整个太阳系那么大，你的双手在奥尔特云中摇摆，八大行星则飘在你的肚脐上方。
你的身体太过庞大，电信号要花上几周、甚至数月时间，才能穿过你的整个神经系统成，而这三个粒子有一个有趣的名字：夸克。
自然界中一共有六种夸克，但就质子而言，我们只需要关注其中两种，分别叫上夸克和下夸克。
刚才说到，质子由三个夸克构成，包括两个上夸克和一个下夸克。
这些夸克相互结合在一起，形成一支团队，而这支“团队”就是我们所说的质子。
然而，这样根本说不通。
两个上夸克所带的电荷完全相同（因为它们属于同一类粒子），本应相互排斥才对，怎么能如此牢固地结合在一起呢？
此外，我们通过量子力学得知，两个夸克无法同时处于同一种状态，因此不可能让两个夸克同时以同一种方式结合在一起，也不可能让它们以这种方式共存。
然而不知何故，这两个夸克不仅能“忍受”对方的存在，甚至似乎还很喜欢对方的“陪伴”。
到底发生了什么事情呢？
不一样的“色彩”
上世纪五六十年代，物理学家开始意识到，质子并不是最基本的粒子，它还可以分解成更小的部分，所以他们开展了大量实验，并提出了多种理论。
结果，他们先是发现了夸克的存在，然后又遇到了上述难题。
肯定有某种东西将这三个夸克结合在了一起，并且它的力量非常、非常强大，是一种全新。