Vetovoimien

Vetovoimien artikkeli käsittelee vetovoimia, eli vuorovaikutuksia, jotka saavat kappaleet, hiukkaset tai järjestelmät vetäytymään toisiaan kohti. Vetovoimat ovat keskeisiä sekä makro- että mikro- ja molekyylitason ilmiöissä: ne ohjaavat planeettojen kulkua, määrittävät aineen rakennetta sekä vaikuttavat kemiallisten sidosten muodostumiseen. Suomen termistössä vetovoima tarkoittaa yleisellä tasolla vetävää vuorovaikutusta, kun taas vastakkainen ilmiö, repulsio, kuvaa hylkivää vuorovaikutusta.

Yleisimmät vetovoimat ovat gravitaation vetovoima, sähkömagneettinen vuorovaikutus sekä ydinvoimat. Gravitaation vetovoima syntyy massojen välisestä vuorovaikutuksesta ja on aina vetävä; sen vaikutus ulottuu valtavälein. Sähkömagneettinen vetovoima voi olla sekä vetävää että hylkivää riippuen varauksista ja sähkömagneettisista signaaleista; se hallitsee atomin kokoonpanoa, kemiallisia sidoksia ja sähköistä vuorovaikutusta. Lyhyellä ja keskisellä etäisyydellä merkittäviä ovat kemialliset vetovoimat, kuten van der Waals -voimat, vetysidokset ja ionis- sekä kovalenttiset sidokset, jotka pitävät aineen koossa ja vaikuttavat sen fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Matemaattisesti vetovoimia voidaan kuvata voimakaavoilla. Gravitaation kohdalla F = G m1 m2 / r^2 ja potentiaali U_g(r) = - G m1 m2 / r. Sähkömagneettisen vuorovaikutuksen kohdalla F = k q1 q2 / r^2 ja potentiaali U_e(r) = k q1 q2 / r, jossa voima riippuu varauksista ja niiden etäisyydestä. Vetovoimamallit ovat keskeisiä muun muassa planetsysteemien muodostumisessa, taivaan ja tähtien vuorokriteissä, materiaalien ominaisuuksissa sekä kemiallisten sidosten kestävyyden ja reaktioiden ymmärtämisessä.

Etymologisesti vetovoima koostuu juurista vetää ja voima. Suomessa termiä käytetään laaja-alaisesti kuvaamaan kaikkia lähinnä vetäviä vuorovaikutuksia. Lisätietoja: voima, gravitaatio, coulombin laki, van der Waals -voimat.