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力的本质是什么？
区分“概念”和“现象”
要想了解“力的本质”，我们首先要搞清楚到底“力”是从哪来的？
在牛顿提出万有引力定律和牛顿力学之前，就已经有学者在探讨“力”。但是自始至终，都没有人能够给“力”下一个规范的定义。一直到牛顿的出现，这个局面才得以改善。牛顿也是第一个给“力”做准确定义的人。在牛顿的著作《自然哲学的数学原理》当中，牛顿给“力”下了这样的定义： 力是使物体改变运动状态或形变的根本原因。牛顿第二定律中甚至给出了力的表达式F=ma。
不过，牛顿也不是平白无故就提出这个理论。他其实主要是基于“现象”。说白了，他是看到了物体和物体之间的相互作用的现象。于是，基于现象，把这种“相互作用”命名为“力”。所以，如果我们要探究力的本质到底是什么，本质上其实就要搞清楚“相互作用”的本质是什么？
粒子物理标准模型
关于这个问题，从牛顿时代之后，200多年里都没有得到很好的发展。不过，到了20世纪初，随着量子力学和相对论的蓬勃发展，以及人们对微观世界的逐渐了解。在上个世纪50年代，经过一代代科学家的努力，科学家们逐渐建立起了一套粒子物理标准模型。
那粒子物理标准模型到底是什么？又和“力”有什么关系？
早在古希腊时代，哲学家们就开始寻找万物的本源，并且指出了一条明路：通过研究万物的最小组成单位来研究世界的本质。但是千百年来，由于实验仪器一直无法涉足微观世界，因此，这个方向的进展几乎为零。
后来，在上个世纪，科学家利用加速器（粒子对撞机），也就是纯粹用“撞”的方式，撞开了微观世界的大门。他们在极其短的时间内，发现了许多粒子和微观世界的一些物理学现象。
不仅如此，他们还发现，宇宙中不仅存在着万有引力和电磁力，其实还存在着其他两种作用力：强相互作用，弱相互作用。而且其实弱相互作用可以改变粒子的种类，这和牛顿当初给“力”下的定义是有区别的。因此，科学家认为“力”的概念其实不够用了，而应该用“作用”这个概念。因此，宇宙中实际上存在着四种作用：强相互作用，弱相互作用，电磁相互作用，引力相互作用。
其中，强相互作用和弱相互作用是作用在原子核层级的，在日常生活中，除了引力相互作用之外，剩余的作用其实都是电磁相互作用。
除了四大作用之外，还有100多种粒子，这些粒子又该如何安放呢？
科学家把这些粒子进行的分类，其中有一部分叫做费米子，说白了它们就好像构成世界的最小粒子，比如：夸克，电子，中微子等。但是这些粒子需要最终被粘合起来，才能够构成万物。而起到这个作用的其实就是四大作用。那四大作用又是如何实现呢？
它们其实是利用“场”，比如：电磁相互作用就是通过电磁场。而场其实与实物粒子是一样，都实实在在存在的物质，它也具有粒子性。于是，科学家提出了玻色子概念。
所以，我们可以认为相互作用可以通过“玻色子”传递，还拿电磁相互作用举例，它是通过虚光子来传递的。基于这样的方式，科学家就微观粒子安排得明明白白，并且还找到了赋予粒子质量的希格斯玻色子。因此，玻色子实际上可以认为是这个世界的粘合剂，把费米子粘贴在一起，就构成万物。
“力”的本质
基于对粒子物理标准模型的认识，我们其实不难发现，“力”的本质就是“相互作用”的本质。而按照如今的物理学理论，“相互作用”是通过“玻色子”（场）来进行传递的。所以，“相互作用”其实也是一种物质，比如：强相互作用通过胶子来传递，弱相互作用通过W玻色子和Z玻色子来传递，电磁相互作用通过光子来传递。
至于引力相互作用，到目前为止，还没有能够把引力场量子化，按照广义相对论，引力相互作用的本质是时空的弯曲。
这个宇宙只有四种基本力（基本相互作用）：强相互作用力、电磁力、弱相互作用力和引力。现在观测到的所有物理现象都可以用这四种基本相互作用来解释。
图：氦原子示意图
，强相互作用力将两个质子和两个中子捆绑在一起
强相互作用力是作用于强子（由夸克或反夸克组成）之间的力。它能抵抗质子间的电磁力的排斥作用（同性相斥），将质子和中子牢牢聚合在一起；也将夸克绑在一起形成质子和中子等强子。它的作用范围也十分短，是第二短的作用力，只有约为10∧-15 m ，只能在原子核内部产生作用。强相互作用力是由胶子传递的。
弱相互作用力是引起亚原子粒子（比原子还小的粒子，如：质子、中子等）发生衰变的作用力。它的作用范围是最短的。弱相互作用力是由W及Z玻色子的交换（即发射及吸收）所引起的。只有它不会产生束缚力。“弱”是指它比强相互作用力和电磁力低几个数量级。它还会使夸克变“味”，破坏宇称对称及CP对称。
图：贝塔衰变，由弱相互作用力引起
电磁力是带电粒子处于电场、磁场或电磁场中受到的一种作用力。由光子为媒介传递电磁力。它将电子束缚在原子核周围形成原子。将原子结合在一起的形成了分子。也是由它将分子结合在一起形成了物体。我们拿起一个苹果，所需要的摩擦力本质上就是电磁力。
图：电磁力
引力是具有质量的物体间的相互作用力。它是四种作用力中最弱的一种力，如此大的一个地球所产生的引力还无法将一个细绳拉断，从这就可以看出它比其他基本力要弱很多个数量级。但引力的作用范围是无穷远的。
图：引力作用下的天体
引力虽然时时刻刻都被我们感受到，但它却是最神秘的一种力，其他三种力产生的机制已经通过传递相对作用的规范玻色子的理论加以解释，并得到实验验证。传递引力的引力子却没有被找到。
引力子被认为是一种基本粒子，可能是一种自旋为2、质量为零、不带电荷的玻色子。为了传递引力，引力子必须永远相吸、作用范围无限远及以无限多的型态出现。但这一切还没能在实验中发现。
目前成功解释引力的只能是广义相对论，它认为引力是质量弯曲空间产生的现象。
如果能将四种基本作用力统一起来形成“万有理论”，人类的文明将迈上一个新的台阶。
力的本质就是物体间的相互作用，在经典的牛顿力学中，力是改变物体运动状态的原因。
现代物理学的发展，则把宇宙中力分为了四种，就是万有引力，电磁力，弱相互作用力和强相互作用力。
其中万有引力我们了解的最早，从传言中牛顿被苹果砸到脑袋开始，人类就开始了思考，是什么使我们能够站在地球上，而不是飘走，万有引力当然是用来束缚宏观物体的。而对电磁力的了解使我们进入到了电器时代，从无线电，到计算机网络，这些都是电磁不可分离，从发电机到电动机，电磁力是人类能掌控的最有用的力。
而弱相互作用和强相互作用都是对于微观粒子来讲的，我们普通人了解较少，弱相互作用会引起放射性，而强相互作用时约束核子的力。这些微观粒子间的相互作用却决定了宇宙中星体的能量，光和热的来源。我们人类只能通过高能加速器来进行研究。
宇宙大爆炸理论可以描述这几种力的分离过程，宇宙诞生的瞬间，引力，电磁力和强弱相互作用是统一的，随后引力首先分离。到了重子时代，强弱相互作用分离，最终弱相互作用力才和电磁力分离。像爱因斯坦这样的大牛，在晚年一直经试图将这四种力统一，但时代的原因，他也未能如愿。
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