FORZAS FUNDAMENTAIS

En física, forzas fundamentais denomínanse ás catro forzas fundamentais existentes no noso universo. Segundo o modelo estándar, as partículas que interaccionan coas partículas materiais, fermiones (un dos dous tipos básicos de partículas que existen na natureza), son os bosones (un dos dous tipos básicos de partículas elementais da natureza).

Existen catro tipos de forzas fundamentais: forza forte, forza débil, forza electromagnética e forza gravitatoria. Case toda a historia da física moderna centrouse na unificación destas forzas, ata agora tanto a forza débil e a electromagnética puidéronse unificar na forza electrodébil.

Tamén se lle poden chamar interaccións fundamentais ás forzas. A comunidade científica prefire o nome de interaccións fundamentais ó de forzas debido a que con ese nome pódense referir tanto ás forzas como ós decaemientos que afectan a unha partícula dada.

FORZA FORTE

A forza forte é unha das catro forzas fundamentais que o modelo estándar da Física establece para explicar o Universo. Esta forza é a responsable de manter unidos ós nucleones (protón e neutrón) que subsisten no núcleo atómico, vencendo á repulsión electromagnética entre os protons que posúen carga eléctrica do mesmo signo (positiva) e facendo que os neutrons, que non teñen carga eléctrica, permanezan unidos entre si e tamén ós protons.

Esta forza ten un alcance moi curto, ó redor dunha billonésima de milímetro, por iso é polo que os núcleos atómicos teñan un escaso límite de tamaño. Non hai átomos na natureza cuxos núcleos conten con moito máis de 100 protons, porque se se acumulasen demasiadas partículas o núcleo non aguantaría unido, se disgregaría nos seus compoñentes empuxado por outra das forzas, a electromagnética.

FORZA DÉBIL

A forza débil, tamén chamada interacción débil ou forza nuclear débil, é unha das catro forzas fundamentais da natureza. O efecto máis familiar é o decaimiento beta (dos neutrons no núcleo atómico) e a radiactividade. A palabra "débil" deriva do feito que un campo de forzas é de 10 elevado a 13 veces menor que a forza forte. Aún así esta forza é máis forte que a gravitación a curtas distancias.

É uns dez mil millóns de veces máis débil que a electromagnética e cun alcance aínda menor que a forza forte, esta forza atopámola nos chamados fenómenos radioactivos de tipo beta, que non son outra cousa que desintegracións de partículas e núcleos atómicos.

Para describir o fenómeno, hai que referirse ós quarks. Recordemos que un protón consta de dous quarks arriba e un abaixo, pois ben, a forza débil provoca que un dos quarks arriba convértase nun quark abaixo, de forma que o protón transformarase nun neutrón.

Este acontecemento, aparentemente tan estraño, estase dando continuamente no interior de estrelas como o Sol.

A forza débil, que se debe ó intercambio dos bosons chamados W , W- e Z0, restrinxe a materia estable ós protons e neutrons. Outras partículas máis complexas degrádanse inmediatamente pola actuación desta forza.

FORZA ELECTROMAGNÉTICA

A forza electromagnética é a interacción que ocorre entre as partículas con carga eléctrica. Macroscópicamente, adoita separarse en dous tipos de forzas:

• Forza electrostática: Actúa sobre corpos cargados en repouso.


• Forza magnética: Actúa soamente sobre cargas en movemento.

A interacción eléctrica ponse de manifesto en todas as situacións onde exista carga, mentres que a interacción magnética só se expresa cando estas cargas están en movemento relativo respecto ao observador.

A forza electromagnética é unhas 100 veces máis débil que a forte. É bastante máis cotiá que a anterior, posto que todos vimos un imán en acción. Conta coa particularidade de que pode ser de dous tipos: positiva e negativa, de forma que cando dúas partículas contan con distinta carga atráense e cando coincide repélense.

Así, os átomos son posibles porque os protones de carga positiva e os electróns de carga negativa atráense para formar os elementos químicos, coa inestimable axuda, no que ós núcleos refírese, da forza forte anteriormente descrita.

A nivel máis grande, a forza electromagnética non é de alcance restrinxido como a forte, e é a responsable de fenómenos a gran escala presentes na nosa vida diaria, como a propagación da luz, a corrente eléctrica ou os sinais de radio e televisión.

FORZA GRAVITATORIA

Esta forza sentímola a cada instante ó estar pegados á Terra. A pesar do que poida parecer, é extremadamente débil. A súa intensidade é aproximadamente, dito en números redondos, 1000000000000000000000000000000 de veces menor que a forza débil.

No obstante, en presenza de grandes acumulacións de partículas, é dicir, de corpos de gran masa, pode ter un efecto enorme, chegando a colapsar estrelas baixo a forza gravitatoria interna da súa propia masa, dando lugar ós buracos negros e ás estrelas de neutrons.