Fuerzas Fundamentales

Es posible que si sabes algo de física has escuchado hablar de las fuerzas. Normalmente, las fuerzas se definen como una interacción entre 2 o más cuerpos y que provoca un cambio de movimiento y deformación en los cuerpos. Eso mismo son las fuerzas fundamentales, son interacciones primordiales, es decir que el universo no podría existir sin estas fuerzas y, actualmente, no las podemos explicar con una fuerza más básica. Actualmente se conocen 4 Fuerzas fundamentales, aunque se están buscando teorías que permitan unificar las fuerzas en una sola gran fuerza, la fuerza de la teoría del todo.

Volvamos un momento, antes de hablar de una hipotética teoría del todo deberíamos entender bien las 4 fuerzas. Estas son el electromagnetismo, la gravedad y las fuerzas nucleares fuerte y débil. Todas las partículas del universo se relacionan con alguna fuerza. Estas partículas pueden llamarse bosones o fermiones según ejercen directamente una fuerza o son "comunicadores" de estas. Un fermión es una partícula que ejerce una fuerza directamente. Ejemplos de fermiones son el electrón y los quarks, partículas que conforman protones y neutrones. Por otro lado, los bosones son las partículas mediadoras de las fuerzas y que interactúan con los fermiones, un ejemplo de esto es el bosón del electromagnetismo, el fotón, es decir, la luz. Si no lo entiendes no te preocupes, ya lo explicaremos mejor cuando hablemos del modelo estándar.

Electromagnetismo

El electromagnetismo es la fuerza fundamental con la que interactúan las partículas con carga eléctrica e imanes. La parte de los imanes no es tan importante, así que hablaremos de ella si hablamos del electromagnetismo, por el otro lado los fenómenos eléctricos son más interesantes para contar ahora. Dentro del tema de electricidad, hay 2 tipos de carga, la positiva y la negativa (+ y -), si las cargas son iguales la fuerza es repulsiva, en cambio, si son diferentes se atraen. El bosón mediador de la fuerza electromagnética es el fotón. Esta fuerza es bastante poderosa y puede observarse en el mundo común y corriente, pero su intensidad baja rápido con la distancia. La importancia de esta fuerza es que permite crear átomos eléctricamente estables.

Gravedad

La gravedad es la fuerza que se describe mediante la relatividad general. Según esta teoría, la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo por efecto de la masa. Esta fuerza es siempre atractiva y nunca se ha observado un bosón de gravedad, un gravitón. Esto se debe a que la gravedad es una fuerza extremadamente débil a escalas microscópicas, pero que puede actuar en conjunto para manifestarse a escalas macroscópicas. La intensidad de la gravedad depende de la cantidad de masa, de la densidad de esta y de su distancia con los cuerpos. Su importancia es que mantiene unidos a los planetas, estrellas, galaxias, etc.

Fuerza nuclear fuerte

La fuerzas nucleares son 2 fuerzas que actúan a niveles atómicos o menores aun. En el caso de la fuerza fuerte, es una interacción atractiva entre quarks y nucleones. Es tan fuerte que puede unir protones y quarks con carga eléctrica igual dentro del núcleo del átomo. El bosón que se encarga de transmitir la fuerza fuerte es el gluon. La importancia de la fuerza fuerte es que permite formar núcleos atómicos.

Fuerza nuclear débil

Igual que la fuerza fuerte, la fuerza débil es una interacción de alcance muy corto, Esta fuerza es la que actúa cuando existe desintegración atómica, por ejemplo la desintegración de un neutrón o las reacciones nucleares. Los bosones de la fuerza débil se denominan bosón W y bosón Z. La mayor importancia de la interacción débil es la capacidad de las estrellas de crear nuevos elementos, y además de producir luz.