基本相互作用

重力相互作用，簡稱，是四个基本相互作用中最弱的，但是同时又是作用范围最大的（不會如電磁力一般相互抵銷）。但當距離增大，重力相互作用的影響力就會遞減，假設兩物件的相互距離為${\displaystyle r}$，其作用力則可以${\displaystyle 1/r^{2}}$的計算式推論出來。不像其他的相互作用，重力可以广泛地作用于所有的物质。由于其广泛的作用范围，當物质质量為極大，物质有关的属性以及與物質的帶電量有時可以相對地忽略。

而由于其广泛的作用范围，引力可以解釋一些大范围的天文现象，比如：银河系、黑洞和宇宙膨胀；以及基本天文现象例如：行星的公转；还有一些生活常识例如物体下落、很重的物体好像被固定在地上、人不能跳得太高等。

万有引力是第一种被数学理论描述的相互作用。在古代，亚里士多德建立了具有不同质量的物体是以不同的速度下落的理论。到了科学革命时期，伽利略·伽利莱用试验推翻了这个理论－如果忽略空气阻力，那么所有的物体都会以相同的速度落向地面。艾萨克·牛顿据传说看到蘋果掉落時發現地心引力，進而引伸出万有引力定律（1687年），是一个用来描述通常重力行为非常好的近似。在1915年，阿尔伯特·爱因斯坦完成了广义相对论，将重力用另一種方式描述－时空几何，並指出重力是空間與時間彎曲的一種結果。

如今，將广义相对论和量子力学綜合而成的量子引力理论，是一個相當活躍的領域。在此理論中，引力被假定為被引力子所傳遞。引力子仍是假想粒子，目前还没有被观测到。

尽管广义相对论在非量子力学限制的情况下较精确地描述了引力，且被實驗所證實，但是仍有不少描述万有引力的替代理论，其中被物理學家認真看待的，都會在某種極限下回到廣義相對論，而目前观测工作的焦点就是在哪些極限狀況下广义相对论會有偏差。

電磁力和弱核力在日常生活的低能量態下看似大相徑庭，並可用兩種不同的理論所描述，但是在能量超過100GeV以上時，這兩種作用力就會合成一種電弱力。電弱力對於現代的宇宙學而言相當重要，特別是在描述宇宙的演化。在大爆炸不久之後，溫度大約在10¹⁵ K以上時，電磁力與弱核力融合成了電弱力。

阿卜杜勒·薩拉姆、謝爾登·格拉肖及史蒂文·溫伯格在1979年因電弱統一理論，得到了諾貝爾物理獎。

世上大部分物質都具有電磁力，而磁與電是電磁力的其中一種表現模式。例如電荷異性相吸、同性相斥的特性是其中之一。電磁力和重力一樣，其作用影響範圍是無限大的。

弱相互作用，或弱核力，可以說是核能另一種來源，主要是核子產生之天然輻射，四種相互作用中，弱相互作用只比引力強一點。

強相互作用又稱為強核力，所有存在宇宙中的物體都是由原子構成，而原子核是由中子和質子組成。中子沒有電荷，而質子則带正電荷；但需要牽引力把它們結合在一起，而强相互作用就是這種“牽引力”

• 相互作用
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