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Energie, Kraft und das Potenzial

Grundkräfte

Der physikalische Rahmen der Wirklichkeit wird gebildet durch die derzeit bekannten wirksamen Kräfte, wobei den meisten Menschen im Alltag vor allem die Gravitation und dann die elektromagnetischen Kräfte begegnen, während die elektro-schwache z.B. als radioaktiver Zerfall selten zu beobachten ist und die starke Kraft in der Stabilität elementarer Materie verborgen liegt.

Das Standardmodell der (Elementarteilchen-) Physik geht heutztage von vier fundamentalen Kräften, Wechselwirkungen (W.W.), in der Natur aus (Abb.)

Name der Kraft koppelt an
Gravitation Masse
elektromagnetische W.W. Ladung
schwache W.W. (schwache) Ladung
starke W.W. Farbladung
Die derzeit bekannten 4 Grundkräfte der Natur (sog. Standardmodell).
Die Stabilität der Materie spiegelt sich in dem (physikalischen) Satz der Massenerhaltung. Die Materie eines Elements kann sich zwar physikalisch in die Materie eines anderen Elements umwandeln, doch geschieht dies i.d.R. nicht, weil die Energien, die zum Aufbrechen der nukleo-chemischen Energie-Bariere nötig wäre, um einen Kernumwandlungsprozess zu verursachen, auf Planeten wie der Erde und ohne das Zutun des Menschen (Kernkraftwerke, Beschleunigeranlagen) nicht auftreten. In relativ dazu „großen“ physikalischen Prozessen wie den jenen, die in Sternen wie der Sonne ablaufen sind Kernumwandlungen als das Phänomen der Nukleosynthese beobachtbar. Als unmittelbare Folge der Nukleosynthese beobachten wir die Elementzusammensetzung der Erdmaterie.

Im Alltag eines Menschen treten die Gravitation, elektrische und magnetische Kräfte auf. Die durch die Masse der Erde verursachte Schwerkraft zieht die Luftmasse an und erzeugt auf diese Weise den beobachtbare ungefähr exponenziell mit der Höhe abnehmenden Druckverlauf in der Atmosphäre. Innerhalb von und zwischen Molekülen bestimmen elektro-magnetischen Kräfte über optische und chemische Eigenschaften wie z.B. die Bindungsstärke zwischen den Molekülen.

Energie, Arbeit, Kraft, Potenzial und Zins für komplexe soziale System

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