Interacciones en la naturaleza:
En física, se denominan interacciones fundamentales los cuatro tipos de campos cuánticos mediante los cuales interactúan las partículas. Según el modelo estándar, las partículas que interaccionan con las partículas materiales, fermiones, son los bosones.
Existen 4 tipos de interacciones fundamentales: interacción nuclear fuerte, interacción nuclear débil, interacción electromagnética e interacción gravitatoria.
Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la
unificación de estas interacciones, y hasta ahora la interacción débil y
la electromagnética se han podido unificar en la interacción electrodébil.En cambio, la unificación de la fuerte con la electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo involucraría esta interacción electronuclear con la gravedad.
interacciones gravitacional:
Actúa en las
dimensiones cósmicas. Es la atracción universal de la materia,y causante de la
aparición de galaxias, estrellas y planetas.También se registra en todo fenómeno
de nuestra experiencia terrestre asociado a la caída de cuerpos: cursos de
agua,proyectiles, tropismos.Einstein en su teoría de la Relatividad
Generalizada, asoció la interacción gravitacional con la deformación del espacio
debido a la presencia de la masa.
Interacciones Electromagnéticas:
El electromagnetismo es la interacción que actúa entre partículas con carga eléctrica. Este fenómeno incluye a la fuerza electrostática, que actúa entre cargas en reposo, y el efecto combinado de las fuerzas eléctrica y magnética que actúan entre cargas que se mueven una respecto a la otra.
El electromagnetismo también tiene un alcance infinito y como es mucho más fuerte que la gravedad describe casi todos los fenómenos de nuestra experiencia cotidiana. Estos van desde el rayo láser y la radio, a la estructura atómica y a fenómenos tales como la fricción y el arco iris.
Los fenómenos eléctricos y magnéticos han sido observados desde la antigüedad, pero fue a partir de 1800 cuando los científicos descubrieron que la electricidad y el magnetismo son dos aspectos fundamentales de la misma interacción. En 1864, las ecuaciones de Maxwell había unificado rigurosamente ambos fenómenos. En 1905, la teoría de Einstein de la relatividad especial resolvió la cuestión de la constancia de la velocidad de la luz. También Einstein explicó el efecto fotoeléctrico al teorizar que la luz se transmitía también en forma de cuantos, que ahora llamamos fotones. A partir de 1927, Paul Dirac unifica la mecánica cuántica con la teoría relativista del electromagnetismo, la teoría de la electrodinámica cuántica, que se completó en la década de 1940.
Interacciones nucleares
Consideremos
los siguientes hechos:Los núcleos atómicos están compuestos de protones y
neutrones Los protones son cargas eléctricas positivas.
Los neutrones no tienen
carga eléctrica
Los protones sienten una gran fuerza de repulsión
electrostática
Las cargas eléctricas dentro de un núcleo atómico deberían
repelerse debido a la fuerza eléctrica. Sin embargo, esto no ocurre. Entonces,
¿Cómo se mantiene unido el núcleo?Esto es porque existe una fuerza muy fuerte
que hace que los protones y los neutrones en el núcleo se atraigan. Esta es la
fuerza nuclear fuerte.
La
intensidad de esta fuerza es mucho mayor que la fuerza electromagnética. Sin
embargo, existe una gran diferencia entre estas dos.La fuerza nuclear fuerte
sólo puede actuar a distancias muy cortas (por ejemplo el radio de un núcleo),
mientras que la interacción electromagnética tiene una distancia de
acción infinita.
Existe otra fuerza en el núcleo que es del orden de 10
veces
más pequeña que la fuerza nuclear fuerte. Es la responsable del decaimiento del
núcleo y de la radiactividad
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