Interacciones Fundamentales

Las fuerzas que experimentamos en nuestro día a día, como por ejemplo nuestro peso o el rasguño que nos hacemos con una piedra, son en realidad manifestaciones macroscópicas de las interacciones fundamentales que tienen lugar en el mundo de las partículas.  En la actualidad, se conocen cuatro formas fundamentales de interacción entre partículas. Reciben este nombre ya que cualquier otro tipo de interacción puede explicarse en base a estas.

• Interacción gravitatoria
• Interacción electromagnética
• Interacción nuclear fuerte
• Interacción nuclear débil

De las cuatro interacciones fundamentales, tan sólo se manifiestan a nuestros sentidos la interacción gravitatoria y la electromagnética. Los efectos de las otras dos son despreciables en el mundo macroscópico (aquel que podemos ver a simple vista).

Interacción gravitatoria

Este tipo de interacción es la responsable de mantener la estructura del universo, la formación de estrellas, planetas, etc. Se trata de una interacción atractiva de alcance infinito entre todos los cuerpos que poseen masa. Es la más débil de las interacciones fundamentales ya que tiene una intensidad 10^-39 menor que la interacción nuclear fuerte, por lo que el mundo microscópico se puede explicar sin recurrir a ella. Además, dicha intensidad disminuye rápidamente con la distancia. Al igual que todas las interacciones entre los cuerpos, esta interacción se explica por medio del intercambio de partículas, en concreto en este tipo de interacción se intercambian unas partículas denominadas gravitones. 

Interacción electromagnética

Responsable de la mantener la estructura de la materia, la interacción electromagnética es una interacción atractiva o repulsiva, de alcance infinito, que se produce entre cuerpos que se encuentran cargados eléctricamente. La atracción o repulsión se produce dependiendo del signo de las cargas que posean los cuerpos que interaccionan. Cargas con distinto signo se atraen y mismo signo se repelen. Su intensidad es aproximadamente 100 veces menor que el de la interacción nuclear fuerte, pero es mucho más intensa que la gravedad.

Se encarga de mantener los electrones orbitando alrededor del núcleo de los átomos y a éstos, les permite unirse a otros átomos para conformar moléculas. 

Las partículas intercambiadas en este tipo de interacción son los fotones.

Interacción nuclear fuerte

La interacción nuclear fuerte se encarga de mantener la estabilidad del núcleo de los átomos, manteniendo unidos los protones y neutrones que lo conforman. Es atractiva, tiene un alcance no mayor de 10^-15 m y es la interacción fundamental más intensa.

Las partículas intercambiadas en este tipo de interacción son los denominados mesones y gluones.

Interacción nuclear débil

Es la responsable de ciertos fenómenos radiactivos. Su alcance no supera los 10^-17 m y su intensidad es 10^-14 veces más pequeña que la de la interacción nuclear fuerte. Las partículas intercambiadas en este tipo de interacción son los bosones W⁺, W^- y Z⁰.