Untuk permulaan tajuk astrofizik dan kosmologi ini saya ingin menceritakan mengenai empat daya asas ( fundamental forces) alam semesta. Daya-daya ini lah yang menyebabkan jirim berinteraksi antara satu sama lain. Okay, untuk mengelakkan sebarang kekeliruan, biar saya senaraikan dahulu daya-daya tersebut.
- Graviti
- Elektromagnet
- Tenaga Nuklear Lemah (Weak Nuclear Force)
- Tenaga Nuklear Kuat (Strong Nuclear Force)
Graviti
Untuk kefahaman yang lebih mendalam, saya akan terangkan satu persatu daya ini. Untuk daya graviti , semua jasad di dalam alam semesta ini akan berinteraksi dengan graviti. Contohnya planet-planet di dalam sistem suria kita berinteraksi dengan daya graviti daripada matahari sebab tu planet-planet ni kekal di dalam orbit, bulan kita berinteraksi dengan daya graviti bumi , air pasang surut di permukaan adalah hasil interaksi daya graviti bulan. Mengikut hukum daya graviti ( law of gravitational force ) setiap objek di dalam alam semesta ini berinteraksi antara satu sama lain, tidak kira sama ada jauh mahupun dekat. Daya graviti ini telah berjaya dirungkaikan oleh ahli saintis terkenal iaitu Isaac Newton.
Elektromagnet
Daya elektromagnet adalah gabungan diantara elektrik dan magnet, tengok nama pun dah tahu kan. Untuk contoh yang mudah mengenai daya elektromagnet ini kita boleh gunakan wayar tembaga dan lilitkan kepada satu paku dan. Sambungkan kedua-dua hujung wayar tersebut kepada sel kering dan lihat dengan menggunakan kuasa elektrik kita dapat hasilkan magnet. Boleh rujuk gambar di bawah untuk cara-cara eksperimen elektromagnet. Daya elektromagnet ini adalah daya yang kuat berbanding dengan daya graviti.
Selesai kepada daya graviti dan elektromagnet, kita beralih pula kepada daya seterusnya iaitu daya nuklear lemah dan daya nuklear kuat. Bila cakap je nuklear mesti anda semua terbayangkan bom atom kan? Hiroshima, Nagasaki, perluru berpandu? Nuklear ini diambil dari perkataan nucleus iaitu kawasan dimana adanya proton dan neutron. Okay masa untuk hilangkan sebarang kecelaruan apa itu nucleus sebenarnya. Kita ambil garam sebagai contoh. garam adalah satu objek yang halus kan? Dan apabila kita letak di bawah mikroskop, maka kita kan nampaklah struktur sebenar garam tu ; bentuk kiub. Kalau kita zoom lagi mikroskop kita kita akan nampak yang kiub garam itu sebenarnya adalah terdiri daripada gabungan sepasang atom iaitu sodium dan chlorine, pasangan atom ini bukanlah dalam kuantiti yang sedikit, tapi dalam kuantiti yang sangat banyak berjuta-juta mungkin untuk membentuk satu kiub garam yang halus itu. Di dalam atom itu tadi wujud objek yang lagi kecil iaitu proton, neutron dan elektron. Proton dan neutron akan terikat sesama sendiri dan dipanggil nukleus, manakala elektron akan mengorbit nukleus tersebut. Pening? Boleh rujuk gambar di bawah untuk gambaran jelas.
Tenaga Nuklear Lemah
Daya yang berinteraksi di dalam nukleus inilah yang boleh dibahagikan kepada daya nuklear lemah dan daya nuklear kuat. Daya nuklear lemah adalah sebab mengapa adanya proses pereputan nuklear ( nuclear decay ). Proses pereputan ini hanya akan berlaku kepada atom-atom yang tidak stabil. Atom-atom yang tidak stabil ini akan cuba mengeluarkan sama ada proton / elektron / neutron daripada dirinya untuk mendapat kestabilan. Bahan-bahan yang atomnya tidak stabil ini dipanggil bahan radioaktif.
Tenaga Nuklear Kuat
Untuk daya yang terakhir iaitu daya nuklear kuat, kita perlu bedah ke dalam proton dan neutron lagi utuk melihat interaksi daya ini. Di dalam setiap proton dan neutron ada objek-objek yang lagi kecil, mereka ini dipanggil kuark ( quarks ). Ada 9 jenis kuark kesemuanya iaitu “up” , “down”, “top”, “bottom”, “strange”, dan “charm” Proton dan neutron setiap satunya adalah terdiri dari pada 3 kuark, untuk proton ianya terdiri daripada dua kuark “up” dan satu kuark “down”. Manakala bagi neutron dua kuark “down” dan satu kuark “up”. Cukup mengenai kuark, “ikatan” yang memegang kesemua kuark-kuark ini bersama adalah diamakan gluon, nama pun glu, macam gam kan? Gluon ini lah yang memberikan daya nuklear kuat untuk mengikat kuark-kuark ini menghasilkan proton dan neutron di dalam nukleus. Daya nuklear kuat ini adalah daya yang terkuat di antara kesemua daya yang lain. Gambar-gambar di bawah menerangkan kedudukan kuark di dalam proton dan neutron beserta saiz dan juga gluon yang mengikat di antara kuark-kuark.
Entri kali ini mungkin agak panjang kerana saya cuba untuk menerangkan sepenuhnya mengenai terma-terma yang mungkin baru bagi sesetengah pembaca. Semoga sedikit sebanyak mampu memberi ilmu baru kepada setiap pembaca. Sekian.
