La mayor fuerza del universo
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En física, las interacciones fundamentales, también conocidas como fuerzas fundamentales, son las interacciones que no parecen ser reducibles a interacciones más básicas. Se sabe que existen cuatro interacciones fundamentales:[1] las interacciones gravitacional y electromagnética, que producen fuerzas significativas de largo alcance (de alcance infinito) cuyos efectos pueden verse directamente en la vida cotidiana, y las interacciones fuerte y débil, que producen fuerzas a distancias subatómicas minúsculas y rigen las interacciones nucleares. Algunos científicos plantean la hipótesis de que podría existir una quinta fuerza, pero estas hipótesis siguen siendo especulativas[2][3][4].
Cada una de las interacciones fundamentales conocidas puede describirse matemáticamente como un campo. La fuerza gravitatoria se atribuye a la curvatura del espaciotiempo, descrita por la teoría general de la relatividad de Einstein. Las otras tres son campos cuánticos discretos, y sus interacciones están mediadas por partículas elementales descritas por el Modelo Estándar de la física de partículas[5].
¿Qué modelos se pueden utilizar para describir las interacciones fundamentales?
Puede que hayas visto algunos titulares esta semana sobre el descubrimiento de una quinta fuerza fundamental de la naturaleza. Tal vez incluso hayas leído un poco sobre ella, pero luego probablemente hayas dejado de leer, porque… física de partículas, cuantos, bosones, portadores de fuerza…
¿El electromagnetismo? Bueno, eso es simple, es electricidad y magnetismo mezclados. Sí, pero eso no explica realmente cómo funciona. La fuerza electromagnética explica cómo las cosas con carga eléctrica (positiva o negativa) interactúan entre sí. Una de las grandes conclusiones es que una carga magnética puede crear una carga eléctrica, y viceversa. Estas interacciones son las responsables de la generación de energía eléctrica, que es algo muy importante. El electromagnetismo y la forma en que empuja y atrae los objetos son los responsables de la energía en cosas como las baterías y los imanes, pero también incluye la luz, que no es más que ondas de radiación electromagnética.
Las otras dos son la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte, y aunque ambas son más fuertes que la gravedad, sólo actúan en los espacios diminutos entre los átomos, y en los espacios aún más pequeños donde la física cuántica empieza a hacer que todo sea realmente extraño.
Superpower wiki fuerzas fundamentales
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¿El electromagnetismo? Bueno, eso es simple, es electricidad y magnetismo mezclados. Sí, pero eso no explica realmente cómo funciona. La fuerza electromagnética explica cómo las cosas con carga eléctrica (positiva o negativa) interactúan entre sí. Una de las grandes conclusiones es que una carga magnética puede crear una carga eléctrica, y viceversa. Estas interacciones son las responsables de la generación de energía eléctrica, que es algo muy importante. El electromagnetismo y la forma en que empuja y atrae los objetos son los responsables de la energía en cosas como las baterías y los imanes, pero también incluye la luz, que no es más que ondas de radiación electromagnética.
Las otras dos son la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte, y aunque ambas son más fuertes que la gravedad, sólo actúan en los espacios diminutos entre los átomos, y en los espacios aún más pequeños donde la física cuántica empieza a hacer que todo sea realmente extraño.
Material de interacción fuerte
Las teorías y descubrimientos de miles de físicos desde la década de 1930 han dado lugar a una notable comprensión de la estructura fundamental de la materia: se ha descubierto que todo en el universo está hecho de unos pocos bloques básicos llamados partículas fundamentales, gobernados por cuatro fuerzas fundamentales. El Modelo Estándar de la Física de Partículas es la mejor forma de entender cómo se relacionan estas partículas y tres de las fuerzas. Desarrollado a principios de la década de 1970, ha explicado con éxito casi todos los resultados experimentales y ha predicho con precisión una gran variedad de fenómenos. Con el tiempo y a través de muchos experimentos, el Modelo Estándar se ha establecido como una teoría física bien probada.
Toda la materia que nos rodea está formada por partículas elementales, los componentes básicos de la materia. Estas partículas se presentan en dos tipos básicos llamados quarks y leptones. Cada grupo consta de seis partículas, que se relacionan por pares o “generaciones”. Las partículas más ligeras y estables constituyen la primera generación, mientras que las más pesadas y menos estables pertenecen a la segunda y tercera. Toda la materia estable del universo está formada por partículas que pertenecen a la primera generación; cualquier partícula más pesada decae rápidamente en otras más estables. Los seis quarks están emparejados en tres generaciones: el “quark up” y el “quark down” forman la primera generación, seguidos por el “quark charm” y el “quark extraño”, y luego el “quark top” y el “quark bottom (o belleza)”. Los quarks también se presentan en tres “colores” diferentes y sólo se mezclan para formar objetos incoloros. Los seis leptones están dispuestos de forma similar en tres generaciones: el “electrón” y el “neutrino del electrón”, el “muón” y el “neutrino del muón”, y el “tau” y el “neutrino tau”. El electrón, el muón y el tau tienen una carga eléctrica y una masa considerable, mientras que los neutrinos son eléctricamente neutros y tienen muy poca masa.