Forces fonamentals

les quatre forces fonamentals que són les responsables de tots els fenòmens físics observats a l'univers
(S'ha redirigit des de: Interaccions fonamentals)

En física, les forces fonamentals o interaccions fonamentals[1] són el mecanisme mitjançant el qual les partícules interaccionen entre si, i aquestes interaccions no poden ser explicades d'altra manera.[2]

Hi ha quatre forces fonamentals que són les responsables de tots els fenòmens físics observats a l'univers:[3]

Força nuclear feble o dèbilModifica

Actua a l'interior del nucli a distàncies molt curtes. És molt més dèbil i   vegades més petita que la força nuclear forta. És la responsable d'alguns fenòmens radioactius.[4]

Força electromagnèticaModifica

Actua entre càrregues elèctriques i pot ser una força d'atracció o de repulsió. Es debilita amb la distància. És la responsable de les unions entre àtoms i molècules, de les accions entre imants i del fet que els motors elèctrics girin. També és responsable de totes les forces que ens envolten (forces de xoc, de fregament, elàstiques...), menys de les gravitatòries.[4]

Força nuclear fortaModifica

Actua entre les partícules atòmiques del nucli i és una força d'atracció. És la més intensa i només actua a distàncies petitíssimes. No la notem, però és fonamental perquè la matèria existeixi tal com la coneixem, sense aquesta interacció no existirien els nuclis dels àtoms.[4]

Força gravitatòriaModifica

Actua entre masses i és sempre una força d'atracció. Amb la distància es debilita. Sembla ser la més present, però n'és la més dèbil. És la responsable del pes, del gir dels planetes al voltant del Sol i de l'estructura de l'univers en general.[4]

En física clàssica, les lleis de la gravitació i de l'electromagnetisme són considerades com a axiomes, però en la teoria quàntica de camps aquestes forces són descrites a partir de l'intercanvi de bosons virtuals. El model estàndard de física de partícules descriu les interaccions fortes, febles i electromagnètiques, però encara no hi ha una teoria quàntica de la gravitació.

La grandària de les forces fonamentals és molt diferent segons el cas (vegeu el quadre de sota), però si l'energia cinètica de les partícules augmenta s'aproximen. Es considera que les quatre forces fonamentals tenien la mateixa magnitud a l'entorn de les altíssimes energies que hi havia just després del big bang.

Interacció Teoria actual Mediadors Força relativa¹ Comportament a llarga distància Rang (m)
Forta Cromodinàmica quàntica
(CDQ)
gluons 1038  
10-15
Electromagnetisme Electrodinàmica quàntica
(QED)
fotons 1036   infinit
Feble Teoria electrofeble bosons W i Z 1025   10-18
Gravitació Relativitat general
(RG)
gravitons 1   infinit

NotaModifica

  • 1. Aproximadament. La força exacta depèn de les partícules i les energies.

ReferènciesModifica

  1. «interacció». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  2. «Forces fonamentals. Què s'entén per força fonamental?». El recorregut per la Física de Partícules. Descobrint la Física de Partícules amb l'LHC. Grup de Física Experimental d'Altes Energies de la Universitat de Barcelona.
  3. «Forces fonamentals. Què s'entén per força fonamental?». El recorregut per la Física de Partícules. Descobrint la Física de Partícules amb l'LHC. Grup de Física Experimental d'Altes Energies de la Universitat de Barcelona.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 Barradas Solas, Francisco. Física, 1 Batxillerat projecte "La casa del saber". Barcelona: Grup Promotor, 2008. ISBN 978-84-7918-336-3.