Quali sono le quattro forze fondamentali della natura?

Dall'inizio del XX secolo, i fisici hanno riconosciuto quattro forze fondamentali, o interazioni, che comprendono tutti i fenomeni noti in natura.Tre su quattro sono stati caratterizzati rigorosamente e matematicamente dal modello standard, formulato nei primi anni '70.Le quattro forze sono la forte forza nucleare (nota anche come forza di colore), la debole forza nucleare (media il decadimento beta), la forza elettromagnetica e la gravità.

Alle energie molto elevate, la forza nucleare debole e la forza elettromagnetica si unisce (iniziano a comportarsi in modo intercambiabile), mentre a forze ancora più alte, si ritiene che la forza forte si unisca all'elettroweak e, infine, la forza di forte elettroweak si unisce con gravità.Si ritiene che tutti e quattro fossero uniti un istante dopo il Big Bang, nelle prime fasi della formazione degli universi.

La forte forza nucleare tiene insieme protoni e neutroni nel nucleo atomico.Più specificamente, è mediato dallo scambio di gluoni tra i quark che costituiscono protoni e neutroni.È 100 volte più forte della forza elettromagnetica.Quando i nuclei vengono distrutti nelle reazioni nucleari, viene rilasciata energia da questa forza.Descritto dalla teoria della fisica chiamata cromodinamica quantistica, perde tutta la sua forza in distanze molto più ampia del nucleo atomico.

La forza elettromagnetica è quella con cui le persone sono più familiari ed è responsabile di tutte le reazioni chimiche e della più riconoscibileProprietà fisiche, come la luce.È mediato dai fotoni, che costituiscono tutte le radiazioni elettromagnetiche, dai raggi cosmici alla luce visibile a onde radio a bassa frequenza.Sia il calore che la luce sono costituiti da fotoni.

Le interazioni della forza elettromagnetica sono determinate dalla carica elettrica.Il motivo per cui le persone non cadono su una sedia mentre si sedevano è che la carica negativa dei gusci di elettroni atomici che compongono il corpo è respinta dalla carica negativa dei gusci di elettroni che costituiscono la sedia.Le onde di fotoni diminuiscono in forza in base alla piazza della distanza della loro fonte.

La debole forza nucleare è responsabile di una gamma relativamente piccola di interazioni fondamentali.Media decadimento beta, che è ciò che accade quando un neutrone si rompe in un protone e un elettrone o un positrone.Mediato da W e Z Bosons, è circa cento miliardi di volte più debole dell'elettromagnetico.Funziona solo su brevi distanze.

La gravità è la più debole di tutte le forze, ma la più pervasiva dell'universo perché è generata da tutti i corpi con massa.La gravità è 10 ³⁶ volte più debole della forza elettromagnetica, il che rende difficile analizzare matematicamente.Le particelle pensavano per mediare la gravità mdash;Gravitons Mdash;non sono ancora stati rilevati.La gravità è anche distinta dalle altre forze in quanto non è stato ancora integrato con gli altri in modo matematico rigoroso.I fisici hanno cercato una teoria per unificare la gravità con le altre forze per quasi un secolo, senza fortuna finora.