FUERZAS FUNDAMENTALES DE LA NATURALEZA

 

Ya a partir de tiempos viejos, sabíamos que poseía que haber varias fuerzas que lo controlaran todo. Y en la antigüedad se creía que estas eran el agua, el fuego, la tierra y el viento. Por suerte, la física ha ido evolucionando y, en la actualidad, entendemos que no son dichos recursos los que rigen el desempeño de la naturaleza, sino las conocidas como fuerzas.
Estas fuerzas son el pilar del Mundo. Todo lo cual tiene sitio en él responde a la aplicación de alguna de estas fuerzas sobre la materia que nos circunda. Definitivamente todo. A partir de la explosión de una estrella hasta nuestro teléfono cargándose de batería por medio de la corriente eléctrica, responde a alguna de las 4 fuerzas primordiales.
Estas colaboraciones son la gravitatoria, la electromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte.

En Física, una fuerza es todo ese mánager que tiene la función de cambiar el estado en el cual está otro objeto material. Esto encierra alteraciones en el desplazamiento, modificación de características químicas, modificaciones de temperatura, crecimiento o disminución de su energía… O sea, es una relación que posibilita a un cuerpo deformar el estado (físico o químico) de otro objeto.
Todo lo que sucede en el Cosmos pasa pues hay fuerzas interaccionando entre ellas. Es decir, bastante sencillo de entender, sí, sin embargo el desafío vino una vez que los físicos se propusieron hallar los principios de estas fuerzas. Y es que, de consenso, incluso sentados en una silla estamos realizando fuerza contra ella. Sin embargo, ¿de dónde viene exactamente esta fuerza? ¿Qué la genera? Los físicos querían descubrir cuál era la fuerza (o fuerzas) que permitían la vida de cada una de las demás fuerzas.
Si la materia está compuesta por átomos y las unidades más pequeñas de los átomos son las partículas subatómicas (hasta que no confirmemos la teoría de cuerdas), la contestación poseía que hallarse en ellas. Y de esta forma ha sido, si nos vamos hasta la materia más importante del mundo, encontraremos además las fuerzas más primordiales del Mundo.
Descubrimos, puesto que, que en funcionalidad de qué partícula se encuentre implicada y de qué forma se porte, habrá un tipo de relación concreta entre ellas, logrando ser solo la gravitatoria, la electromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte.

Aun de esta forma, seguimos teniendo inconvenientes para unir estas 4 fuerzas primordiales (el primordial problema es la gravitatoria, puesto que no encaja con nuestros propios modelos actuales). Es por esta razón que el siguiente enorme objetivo de los físicos es llevar a cabo la exitosa como Teoría del Todo, que busca la unificación en un exclusivo marco de las 4 leyes primordiales.

FUERZA GRAVITATORIA 

La gravedad es, seguramente, la fuerza importante más exitosa. Sin embargo, es, a la vez, la que más dolores de cabeza causa en los físicos. ¿Por qué? Bastante sencillo: aún no hemos encontrado la partícula responsable de ella. En lo que las demás, como observaremos, entendemos que se tienen que a las interrelaciones bosónicas (por bosones), la gravedad no responde a la teoría de partículas.

¿Qué es lo cual transmite la gravedad entre galaxias separadas por milenios luz? ¿Por qué los cuerpos con masa se atraen? ¿Qué es lo cual crea la atracción? Se ha hipotetizado la vida de una partícula famosa como gravitón, la cual podría ser una partícula subatómica que no tendría ni masa ni carga eléctrica y que viajaría por el espacio a la rapidez de la luz. Sin embargo, por el instante, en otras palabras, solo una conjetura.

Aun de esta forma, el término de gravedad es bastante sencillo. Sencillamente, es la atracción existente entre 2 cuerpos con masa. Es en los principios de esta atracción que está la pesadilla de los físicos, a lo que la fuerza en sí es bastante fácil de entender.

La fuerza gravitatoria está definida tanto por la masa de ambos cuerpos como por la distancia entre ellos. Nosotros, al ser seres con masa, generamos un campo gravitatorio a nuestro entorno. El problema es que su predominación queda “tapada” por el de la Tierra.

Como bien entendemos, la fuerza de la gravedad es lo cual preserva a los planetas girando cerca de sus estrellas, a los satélites girando cerca de sus planetas, a las propias estrellas girando en torno al núcleo de la galaxia e inclusive a las galaxias conformando cúmulos en el espacio. Es la fuerza que da cohesión al Cosmos. Y, aun de esta forma, es la más débil de estas fuerzas. Basta con alzar un objeto cualquiera, aunque no lo parezca, está siendo atraído por toda la fuerza gravitatoria de la Tierra. 

 

                               FUERZA NUCLEAR DEBIL

                                            

 

La fuerza nuclear débil obtiene este nombre pues es menos profunda que la nuclear fuerte, sin embargo, todavía es más profunda que la gravitatoria. Ahora bien, ¿Qué es?.
Esta relación importante es la fuerza que posibilita que las partículas que conforman a los átomos (protones, neutrones y electrones) se desintegren en otras partículas subatómicas. Un neutrino (conocidos como partículas fantasmas), al acercarse a un neutrón, puede hacer que este se convierta en un protón por impacto de esta fuerza nuclear débil.
En otros términos, la fuerza nuclear débil es aquella que posibilita la desintegración beta de los neutrones. Pero, ¿Qué partículas permiten esto? No hablamos de una fuerza gravitatoria, de esta forma que comprendemos que se debería a las colaboraciones entre bosones. Aquello lo permite todo. En esta situación, los bosones causantes de esta fuerza no son los fotones, sino los conocidos como bosones W y bosones Z.
Imaginemos que un neutrino está viajando alrededor de un neutrón. En aquel instante, un bosón W se trasladaría a partir del neutrino al neutrón. Allí está la relación débil. El neutrón interesa el bosón W del neutrino. Este neutrino, al perder un bosón, se transformaría en un electrón. Y el neutrón, al triunfar un bosón, se transformaría en un protón. 

FUERZA ELECTROMAGNETICA

La fuerza electromagnética puede sonar más compleja, empero lo cierto es que no lo es tanto (al menos, al grado que tenemos la posibilidad de tratarlo aquí). Fundamentalmente, es la relación que se da entre partículas cargadas eléctricamente de manera positiva o negativa. Cada una de las partículas con carga eléctrica la experimentan, integrados, claro, protones (carga positiva) y electrones (carga negativa).
El inicio de manejo de esta fuerza es bastante fácil: partículas de cargas opuestas se atraen, en lo que las de cargas semejantes o equivalentes se repelen. Pensemos en un imán. Puesto que aquello. El magnetismo y la electricidad quedan unidas por medio de esta fuerza, la cual es responsable de infinidad de sucesos. A partir de los relámpagos en las tormentas hasta el manejo de tu ordenador.
Pero, ¿Qué partículas son causantes de esta fuerza? Bueno, como ya hemos introducido, son los fotones los que realizan viable la vida de campos magnéticos. Los fotones son un tipo de bosón (las partículas causantes de cada una de las relaciones, excepto la gravedad) que tenemos la posibilidad de entenderlas como las partículas de la luz. Por consiguiente, los fotones, además de la fuerza electromagnética, permiten la realidad del espectro de ondas donde está la luz visible, los relámpagos gamma, los infrarrojos, las microondas, etcétera.

FUERZA NUCLEAR FUERTE

De cada una de las 4 fuerzas primordiales, esta es la más intenso de cada una de. Y aunque pase inadvertida, es la que posibilita que la materia exista. ¿Por qué? Fundamentalmente ya que esta fuerza es el “pegamento” de los átomos. Es la fuerza que posibilita la totalidad del núcleo atómico, realizando que los protones y los neutrones se mantengan en el interior de los átomos.

Y es que, si hemos entendido la fuerza electromagnética, existe una cosa que deberíamos preguntarnos: ¿Cómo es viable que los protones, si poseen una misma carga eléctrica (positiva), no se repelan entre ellos? Puesto que justamente por esta fuerza nuclear fuerte, cien veces más fuerte que la electromagnética pero de menor alcance.

La fuerza nuclear fuerte se debería a los gluones, un tipo de bosones portadores de esta relación, la cual provoca que, pese a las repulsiones electromagnéticas en el núcleo del átomo, los protones y los neutrones se mantengan juntos en él.