A fuerzas fundamentales de la naturaleza son aquellos que aparentemente no se pueden describir en términos más básicos y están vinculados a las interacciones presentes en toda la materia. Hay cuatro tipos de fuerzas fundamentales:
- gravitacional;
- electromagnético;
- fuerte;
- débil.
Cada uno de estos tipos de fuerza actúa sobre uno o más tipos de partículas y está mediado por diferentes bosones. Consulte los detalles de cada uno de estos tipos de interacciones a continuación.
fuerza gravitacional
La fuerza gravitacional solo es atractivo y actúa entre todas las partículas que tienen masa (fermiones), pero es el másdébilde todas las fuerzas de la naturaleza, siendo prácticamente inexpresivo a nivel atómico y molecular. A pesar de su pequeña intensidad en relación con otras fuerzas fundamentales, tiene el mayor rango (se extiende hasta el infinito) entre todas las fuerzas fundamentales y es responsable de dar forma a planetas, sistemas planetarios, estrellas e incluso galaxias.
Es un fuerza que "cae" con la inversa del cuadrado de la distancia
. Uno de los desafíos de la física actual es incorporar la fuerza gravitacional en Mecánica cuántica. En este contexto, existen teorías que afirman que la fuerza gravitacional está mediada por un bosón de espín entero llamado gravitón. Actualmente, la fuerza gravitacional se explica a partir de la Teoría de la Relatividad General, de Albert Einstein, que afirma que las grandes masas son capaces de distorsionar la geometría del espacio-tiempo. La propiedad responsable de la intensidad de esta interacción es la masa de los cuerpos.fuerza electromagnetica
la fuerza electromagnética puede ser repulsivo y atractivo, con respecto al signo de las cargas que interactúan. Actúa entre partículas cargadas (como protones y electrones) e incluye la fuerza electrostática, descrita por Ley de Coulomb, y el fuerza magnética, para mover partículas. Comparada con la fuerza gravitacional, es mucho más intensa y también actúa a grandes distancias (también se extiende hasta el infinito), sin embargo, la fuerza eléctrico resultante a niveles macroscópicos tiende a ser nulo, debido a la neutralidad de la materia, "perdiendo" de esta manera a la interacción gravitacional.
La fuerza electromagnética es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, al igual que la fuerza gravitacional, y está mediada por los bosones llamados fotones, también responsable de la formación de campos electromagnéticos. La propiedad que mide la fuerza de esta fuerza es la carga eléctrica.
fuerza potente
El nombre curioso de esta interacción se debe a su gran intensidad: es responsable de mantener unidos los núcleos atómicos, a pesar de la gran fuerza de repulsión electrostática existente entre los protones. Es una fuerza de corto alcance, alrededor de 10-15 metro. Los núcleos atómicos mucho más grandes que éste tienden a ser inestable, porque, en este caso, la fuerza electrostática es predominante.
Es la más fuerte de todas las interacciones en la naturaleza. y está mediado por bosones llamados gluones. además, el hadrones, como los protones y los neutrones, por ejemplo, están formados por tríos de quarks, mantenidos exclusivamente por la acción de la fuerza fuerte, que está mediada por bosones llamados gluones. La fuerza fuerte no actúa entre los leptones (electrones, neutrinos, muones, tauones), ya que no tienen la propiedad que define la fuerza de la fuerza fuerte: la carga de color.
fuerza débil
La interacción débil actúa entre los dos tipos de fermiones: leptones y quarks. Es la fuerza responsable de la desintegración radioactiva, realizando la transformación de un tipo de quark en otro mediante la emisión de electrones o positrones (antimateria correspondiente al electrón). Es aproximadamente un millón de veces más débil que la fuerza fuerte, y su rango es aún más pequeño, con solo 10-18 metro. Esta interacción está mediada por los bosones del vector intermedio W+, W- y Z.
La teoría de la Física que reúne las interacciones de la naturaleza, así como sus partículas mediadoras e interactuantes, es la modelo estandar de Física de Partículas. La siguiente figura muestra las 17 partículas fundamentales:
Por Rafael Hellerbrock
Licenciada en Física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-fundamentais-natureza.htm