Grundkräfte der Physik

Die vier Grundkräfte der Physik beschreiben, was unsere materielle Welt im Innersten zusammenhält.

Sie sind verantwortlich dafür, dass sich bestimmte Teilchen gegenseitig abstoßen oder anziehen, jedenfalls irgendwie miteinander wechselwirken. Diese Kräfte müssen extrem genau aufeinander abgestimmt sein (Feinstrukturkonstanten), damit stabile Sterne, Planetensysteme und Atome überhaupt möglich sind.

Die starke Kernkraft (Wechselwirkung) hält den Atomkern zusammen und verhindert zum Beispiel, dass die auf engstem Raum versammelten Protonen und Neutronen auseinanderfliegen. Die Reichweite dieser Kraft ist praktisch auf die Größe des Atomkerns beschränkt. Was für gewaltige Kräfte sich daraus entwickeln können wird bei einer Kernspaltung und der dadurch ausgelösten Kettenreaktion deutlich.

Die schwache Kernkraft (Wechselwirkung) ist teilweise für die radioaktive Strahlung (Beta-Strahlung) und viele weitere Umwandlungs- und Zerfallsprozesse verantwortlich, in die auch Elektronen und Neutrinos verwickelt sind (z.B. auch bei Kernfusionen). Ihre Reichweite ist noch kleiner als die der starken Kernkraft. Austauschteilchen sind W^–, W⁺, und Z° Bosonen.

Die elektromagnetische Kraft (Wechselwirkung) zwingt die Elektronen auf ihre klassischen Bahnen um den Atomkern. Austauschteilchen sind virtuelle Photonen. Die Reichweite ist nicht begrenzt. Elektromagnetische Kraft, die elektrische und magnetische Felder in Wechselbeziehung setzt, nutzen wir bei der Energiegewinnung.

Die Gravitationskraft bewirkt die gegenseitige Anziehung von Massen. Die Gravitationskraft ist zum Beispiel verantwortlich für die Stabilität des Sonnensystems. Sie ist die schwächste der vier Kräfte, ihre Reichweite ist aber nicht begrenzt.