Fuerzas fundamentales del universo

Fuerza nuclear

Apoyo al profesorAntes de la sección, pida a los alumnos que elaboren una lista de las diferentes fuerzas. Además, puede ser valioso repasar los campos gravitacionales y eléctricos, el experimento de la lámina de oro de Rutherford, el generador de Van de Graaff, la desintegración de partículas y el teorema del impulso-momento.
A pesar de la aparente complejidad del universo, sólo quedan cuatro fuerzas básicas. Estas fuerzas son responsables de todas las interacciones conocidas por la ciencia: desde las más pequeñas hasta las más grandes, pasando por las que experimentamos en nuestro día a día. Estas fuerzas describen el movimiento de las galaxias, las reacciones químicas de nuestros laboratorios, la estructura de los núcleos atómicos y la causa de la desintegración radiactiva. Describen la verdadera causa detrás de términos familiares como la fricción y la fuerza normal. Estas cuatro fuerzas básicas se conocen como fundamentales porque son las únicas responsables de todas las observaciones de las fuerzas en la naturaleza. Las cuatro fuerzas fundamentales son la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte.

Las cuatro fuerzas fundamentales, de la más fuerte a la más débil

Este artículo incluye una lista de referencias generales, pero permanece en gran medida sin verificar porque carece de suficientes citas en línea correspondientes. Por favor, ayude a mejorar este artículo introduciendo citas más precisas. (Noviembre de 2013) (Aprende cómo y cuándo eliminar este mensaje de la plantilla) Fuerzas del modelo estándar
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 gravitatoria y electromagnética, que producen importantes fuerzas de largo alcance 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].

Fuerzas no fundamentales

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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 gravitatoria y electromagnética, que producen importantes fuerzas de largo alcance 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].

Bosón de higgs

Cuatro de estas cinco galaxias del Quinteto de Stephan están tan próximas entre sí que están unidas por la gravedad y acabarán fusionándose en una sola galaxia. La galaxia de arriba a la izquierda está en primer plano, lejos de los otros miembros.
Es posible que haya visto algunos titulares esta semana sobre el descubrimiento de una quinta fuerza fundamental de la naturaleza. Tal vez incluso haya leído un poco sobre ella, pero luego probablemente haya 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 que están cargadas eléctricamente (positiva o negativamente) 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.

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