四つの力のうち、重力と電磁力の到達距離は、無限大にもかかわらず、なぜ、弱い力と強い力の到達距離は、有

四つの力の到達距離について質問します。
重力と電磁力は、到達距離が無限大だということですね。いくら遠方にいっても、ごく微小ながらも力があるのですね。
一方、弱い力の到達距離は１０＾（－１８）ｍであり、強い力は１０＾（－１５）ｍだそうですね。両方の力は、到達距離が有限ですね。

質問は、四つの力のうち、重力と電磁力の到達距離は、無限大にもかかわらず、なぜ、弱い力と強い力の到達距離は、有限なのですか？

No.3 ベストアンサー 回答者： chiha2525 回答日時： 2022/04/27 19:41

簡単にいえば、力というのは”仮想粒子”をやり取りして、つまりキャッチボールのように投げて取ってして伝えていると考えています。

この仮想粒子は、何もないところから量子力学のゆらぎで生まれてくるので、エネルギー（質量）が大きいと短い時間しか存在できず、対消滅して最初からなかったことにならなければならないってことになってます。
それで、強い力と弱い力は、重い粒子が力を伝えるので短い距離しか伝えることができない、重力と電磁気力は質量０の粒子が伝えるので無限遠まで力を伝えることができる、と考えられています。

この考えが本当に正しいのかどうかは誰も分かりません。しかし、そのように考えて現実をよく表しているので、おそらくそんな関係があるのだろうと物理学者は考えています。

この回答へのお礼

早速の御回答ありがとうございます。
＜仮想粒子は、何もないところから量子力学のゆらぎで生まれてくるので、エネルギー（質量）が大きいと短い時間しか存在できず、対消滅＞するのですね。距離というより、存在できる時間ということになるのですね。

お礼日時：2022/04/28 13:25

No.2 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2022/04/27 18:54

重力を媒介する物は質量が無く、かつ遮らせるものが無いので無限遠まで働きます。

電磁波を媒介する物は質量を持っていなので、遮るものが無ければ無限遠まで働きます。

強い力は、質量を持っていないグルーオンの交換で生じますが、核子の大きさ程度以上の距離になると安定に存在出来ないので到達距離が有限になります。

弱い力は、質量を持つＷ粒子,Ｚ粒子の交換で生じますが、質量持ってるため、遠くには届きません。

この回答へのお礼

早速の御回答ありがとうございます。
１．強い力は、＜核子の大きさ程度以上の距離になると安定に存在出来ない＞ですね。
到達というより存在にかかわっているのですね。
２．＜質量持ってるため、遠くには届きません。＞ですね。ただし気になることは、慣性の法則により、どこまでも行くような気がしますが（日常経験する摩擦のようなものが邪魔するのでしょうね）

お礼日時：2022/04/28 13:22

No.1 回答者： satoumasaru 回答日時： 2022/04/27 17:41

力を伝えるボーズ粒子が質量をもっているからです。

重力を伝える重力子及び電磁波を伝える光子は質量ゼロのため、到達距離が無限大なのです。

この回答へのお礼

早速の御回答ありがとうございました。
＜質量＞を持っているものは、到達距離に限界があるのですね。

お礼日時：2022/04/27 18:02