宇宙，有四种相互作用

“离娄之明，公输子之巧，不以规矩，不能成方圆。”这是出自战国《孟子·离娄上》的一句话，意思“像从前离娄那样精明的眼睛，公输般那样的巧匠，不凭规和矩，是画不成方圆的”，后来有了“无规矩，不成方圆”真理。宇宙也是一样，自大爆炸以来，宇宙在无穷无尽的变化着，才形成现在的宇宙，并将继续日新月异着。看似不规则的世界，却冥冥中早有安排，而这些安排无时无刻不影响着宇宙。自然界中存在着四种相互作用，可以理解为规则，假如没有它们，无法想象我们的过去、现在、未来将怎么样。

一、宇宙第一主宰--万有引力

在霍金大爆炸理论中阐述，万有引力创造了璀璨的宇宙，将气体、微粒、尘埃聚集起来，形成了今天各种元素，进而形成星云、星系、星球，形成了我们耀眼的太阳、明亮的月亮、多彩的地球。如果没有万有引力，地球就不会被约束在恰当的位置，刚刚好的距离，刚刚好的温度，享受着太阳的福泽。而我们会成为“孤魂野鬼”，成为“流浪地球”。在宏观世界，万有引力才起作用，它遵循着牛顿力学定律，即万有引力正比于物体的质量。而在微观世界的原子、分子之间的引力完全可以忽略不计。

二、构建世界的神--电磁相互作用

在物质内部，分子与分子之间彼此相互作用的分子间作用力，就是电磁力的一种形式。分子间作用力促使一般物质呈现出各种各样的物理与化学性质。由于电子与原子核分别带有的负电荷与正电荷，它们彼此之间会以电磁力相互吸引，使得电子移动于环绕着原子核的原子轨道，与原子核共同组成原子。分子的建构组元是原子。几个邻近原子的电子与电子、电子与原子核、原子核与原子核，以电磁力彼此之间相互作用，主导与驱动各种化学反应，因此促成了所有生物程序。

三、恶魔或者天使--强相互作用

众所周知，中子是不带电的，基本上不与原子核、电子发生电磁相互作用，但它参与强相互作用。在微观世界，核子间的核力就是强相互作用。它抵抗了质子之间的强大的电磁力，维持了原子核的稳定。强相互作用也将夸克基本粒子结合成为质子及中子等强子，这也是组成大部分物质的粒子。而且一般质子或中子里，大部分的质能是以强相互作用场能量的形式存在，夸克只提供了1%的质能。

强相互作用的作用力非常强，大到束缚一个夸克的能量可以转换为新的夸克对的质量，强相互作用的这个性质称为夸克禁闭。强相互作用是唯一强度不会随距离减小的作用力，但因为夸克禁闭，夸克会限制和其他夸克在一起，形成的强子之间会有残留的强相互作用，也称为核力，核力会随距离而迅速减少。

撞击原子核释放的部分束缚能和产生的核力有关，而核力也用在核能及核聚变式的核武器中。利用这个作用造成原子弹、氢弹的爆炸。甚至制造中子弹，中子弹爆炸产生的中子射线具有极强的穿透力，可以穿透坦克杀死里面的士兵。在宇宙中，强相互作用主宰太阳和所有恒星的燃烧。没有它就没有璀璨的星空，没有地球如此绚烂多彩的世界。

四、难以捕捉的幽灵--弱相互作用

与强相互作用一样，弱相互作用也参与太阳等恒星内部的氢聚变反应，以及地球上的放射性衰变。把β射线从原子核激发出来的，就是弱相互作用。弱相互作用不但比强相互作用弱得多，而且作用距离也强相互作用更短，不到强相互作用距离的1/100。中微子不带电，只参与弱相互作用。因为与其他物质相互作用极其微弱，因此它能够轻易穿透大部分物质，包括地球。万物内部是空旷的，它是第一体验者。

弱相互作用在测定古生物的年龄中发挥着很重要的作用。1960年获得诺贝尔化学奖的威拉得·利比发，发明了放射性碳定年法，也叫碳测年、碳十四定年法或碳十四年代测定法。它一种是利用自然存在的碳-14同位素的放射性定年法，用以确定原先存活的动物和植物的年龄的方法。弱相互作用在粒子的β衰变中最为明显，在由氢生产重氢和氦的过程中（恒星热核反应的能量来源）也很明显。放射性碳定年法用的就是这样的衰变，此时碳-14通过弱相互作用衰变成氮-14。