Náttúrufræðingurinn - 1994, Page 69

Menn velktust lengi í vafa um hvað héldi
atómkjörnunum saman. Ekki dugði þyngd-
arkrafturinn til þess, fráhrinding rafkraft-
anna milli róteinda er svo miklu öflugri.
En þá fundu menn kjarnakraftana, þann
sterka og hinn veika. Báðir hafa þann
eiginleika að vinna aðeins „í návígi“ - á
örskömmum vegalengdum, 10 15 m eða
minna, og báðir eru öflugir miðað við
þyngdarkraftinn, sterki krafturinn þó
margfalt (um 1013 sinnum) öflugri en hinn
veiki. Það er sterki kjarnakrafturinn sem
heldur kvörkunum saman í róteindum og
nifteindum og þeim aftur saman í atóm-
kjömunum. Hins vegar er veiki kjama-
krafturinn að verki við hæga geislavirka
sundrun öreinda eins og nifteindarinnar.
Þriðji frumkrafturinn er rafsegulkraftur-
inn sem meðal annars er að verki milli
rafhlaðinna agna, fær þær tif að dragast
saman séu þær hlaðnar ósamkynja raf-
magni en hrinda hvor annarri frá sér séu
þær hlaðnar samkynja rafmagni.
Fjórði og síðasti frumkrafturinn er svo
þyngdarkrafturinn, sem hér hefur verið
fjallað um, og er langveikastur þessara
krafta. Styrkleikamunurinn er ótrúlegur.
Sem dæmi má nefna að rafsegulkrafturinn
milli róteindar og rafeindar í vetnisatómi
er eitthvað í átt við I039-falt öflugri en
þyngdarkrafturinn milli þeirra.
Að svo miklu leyti sem unnt er að bera
þessa krafta saman er sterki kjarnakraftur-
inn langsamlega öflugastur. Þá kemur raf-
segulkrafturinn, því næst veiki kjarnakraft-
urinn en þyngdarkrafturinn rekur lestina.
Kjarnakraftarnir ráða ríkjum í hinum
smágerva heimi öreindanna, heimi sem er
svo fíngerður að hann er algerlega ósýni-
Iegur okkur. Við verðum þeirra því aldrei
vör þótt öflugir séu. Rafsegulkrafturinn
hefur aðeins áhrif á þá hluti sem hlaðnir
eru rafmagni. Nú er að vísu feiknmikið til
af rafmagni í heiminum en það er af
tvennum toga og því þurrkast áhrif raf-
segulkraftsins — aðdráttur og ffáhrinding -
að miklu leyti út.
Eftir stendur þyngdaraflið. Það er að vísu
veikast náttúruaflanna fjögurra, langsam-
lega veikast, en það orkar á alla hluti sem
hafa massa og ávallt sem aðdráttarkraftur.
Áhrif þess leggjast því öll á eitt og í því
liggur skýringin á afdrifaríkum þætti þess í
mótun alheims.
Vísindamenn gera að jafnaði ráð fyrir að
náttúruöflin breytist ekki með tímanum,
enda bendir ekkert til þess á því skeiði sem
rannsóknir hafa verið stundaðar, en það er
að vísu örstutt miðað við aldur alheims.
Erfitt er fyrir okkur að gera okkur í hugar-
lund hvað myndi gerast ef kjarnakraftarnir
dvínuðu hægt og hægt, þeir eru að verki í
veröld sem er okkur hvorki sýnileg né á-
þreifanleg. En þó er hægt að sjá ýmis áhrif
fýrir. Algeng efni umhverfis okkur yrðu
geislavirk þegar slaknar á böndunum sem
halda kjörnunum saman. Sólin og aðrar
fastastjömur myndu dofna smám saman
vegna þess að kjamasamruni í iðrum þeirra
dvínar og hættir að lokum.
Mun auðveldara er að sjá fyrir sér það
sem myndi gerast ef þyngdaraflið hjaðnaði
smám saman. Jörðin myndi fyrst missa
andrúmsloftið sem er léttast. Þegar loft-
þrýstingurinn minnkar gufar meira upp úr
höfunum og ósýnileg vatnsgufan hverfur út
í buskann eins og andrúmsloftið, heims-
höfin þoma smám saman upp. Svo kæmi
röðin að okkur eins og öðrum dýrum, fyrst
við miðbaug sakir miðflóttaaflsins. Við
myndum léttast meir og meir, það yrði
erfiðara að halda sér við jörðina og að
lokum myndi líkami manns losna frá jörð
og fara á flakk úti í geimnum. Jörðin sjálf
myndi fjarlægjast sólu meir og meir eftir
því sem aðdráttarkrafturinn minnkaði og
smám saman færi hún að gliðna sundur.
Svipað væri um sólina sjálfa að segja, hún
myndi smátt og smátt breytast í víðáttu-
mikið grisjótt ský og að lokum hverfa
alveg. Þetta er ekki glæsileg framtíðar-
mynd en hún sýnir hve heimsmynd okkar
er háð þyngdaraflinu þótt veikt sé og láti
ekki mikið yfír sér.
Þegar við stígum á vog erum við ekki
aðeins að mæla efnismagn okkar heldur
erum við líka að ganga úr skugga um það
að þyngdaraflið hafi ekki breyst að ráði
síðan í gær eða í síðasta mánuði. Okkur
dettur satt að segja ekki í hug að það hafi
breyst, hvað þá að það sé breytilegt frá stað
til staðar.
63