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Die vier Grundkräfte 03:24 min

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Transkript Die vier Grundkräfte

Ohne die vier Grundkräfte der Natur würdest du und alles andere im Universum auseinanderfallen und wegtreiben. Aktuell spüren wir die Gravitationskraft, die uns fest auf der Erde hält. Gravitation ist die Ursache für die wechselseitige Anziehung zweier Massen. Je größer die Massen und je geringer ihr Abstand, umso größer ist die Anziehungskraft. Im Vergleich zu den anderen Grundkräften ist die Gravitation extrem schwach. In unserer Umgebung scheint sie nicht schwach zu sein, aber für das Gewicht eines Gegenstands ist ja die gesamte Erdmasse verantwortlich und trotzdem können wir Gegenstände anheben. Die elektromagnetische Wechselwirkung ist viele Billionen mal stärker als die Gravitation. Sie bewirkt, dass sich entgegengesetzt geladene Teilchen anziehen und gleich geladene abstoßen. Dieses Verhalten ist vergleichbar mit der Anziehung und Abstoßung von Magnetpolen. Die elektromagnetische Wechselwirkung ist sowohl für den Zusammenhalt von Protonen und Elektronen in einem Atom als auch für die Verbindung von Atomen zu Molekülen verantwortlich. Die Größe der Gravitationskraft und die der elektromagnetischen Kraft werden mit zunehmendem Abstand kleiner. Dies gilt auch für die schwache Kernkraft. Ihre Reichweite ist so klein, dass ihre Auswirkungen nur im subatomaren Bereich zu beobachten sind. Trotzdem ist sie unglaublich wichtig, denn ohne sie wären die Sterne nicht in der Lage schwere Elemente zu erzeugen. Die schwache Kernkraft ermöglicht dies, weil sich durch ihre Wirkung Protonen in Neutronen verwandeln können und umgekehrt. Der Wasserstoff in den Sternen kann also zur Produktion weiterer Elemente genutzt werden, auch wenn er nur ein Proton und kein Neutron besitzt. Die schwache Kernkraft hatte damit eine wichtige Bedeutung für die Bildung der Elemente, wie wir sie heute kennen. Der Wirkungsbereich der stärksten Kraft liegt ebenfalls im Bereich der Atomkerne. Die starke Kernkraft garantiert den Zusammenhalt von Atomkernen. Aufgrund der gleichen Ladung der positiven Protonen müssten sie durch die abstoßenden elektrischen Kräfte auseinandergetrieben werden und der Atomkern dürfte nicht stabil sein. Die abstoßenden elektrischen Kräfte zwischen den Protonen sind aber schwächer als die starke Kernkraft, die den Atomkern zusammenhält. Diese vier Fundamentalkräfte der Natur – die Gravitation, die elektromagnetische Kraft, die schwache Kernkraft und die starke Kernkraft - sind dafür verantwortlich, wie Elementarteilchen, Moleküle und ausgedehnte Körper aufeinander wirken. Daher gestalten diese vier Kräfte die Ordnung des gesamten Universums.