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En física de partículas, se denomina fuerza fundamental a cada una de las clases de interacciones[Nota 1] entre las partículas subatómicas, a saber:[1][Nota 2]
Fuerzas nucleares
Fuerzas electromagnéticas
Fuerzas débiles (Interacciones de decaimiento)Fuerzas de gravedad
Las primeras incluyen a las fuerzas que mantienen a los núcleos atómicos unidos, la interacción de los nucleones con los mesones pi y a la producción de partículas extrañas. En general abarca las interacciones entre hadrones.[2]
Las fuerzas electromagnéticas son ampliamente conocidas.
Las fuerzas débiles son responsables de la desintegración beta, decaimiento pi mu, decaimiento mu electrón.
Las fuerzas de gravedad son tan débiles a escalas nucleares que son despreciables en los experimentos actuales.
Las teorías de campo gauge explican tanto a las partículas fundamentales como sus interacciones. Las primeras, explicadas como campos cuánticos relativistas, son representaciones de ciertos operadores de carga que se corresponden con la carga gravitacional, spin, sabor, color, carga eléctrica y demás; mientras que las fuerzas fundamentales son las fuerzas de atracción y repulsión entre estas cargas.[3]
Por otro lado, de acuerdo con la teoría general de la relatividad, las interacciones son debidas a la interacción de la energía con la topología del espacio-tiempo. Hasta el momento, tanto la descripción de la gravedad como un campo gauge como la explicación de las interacciones como topologías han sido infructuosas[cita requerida].
Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la unificación de estas interacciones[4] y hasta ahora la interacción débil y la electromagnética se han podido unificar en la interacción electrodébil.[5] En cambio, la unificación de la fuerte con la electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo involucraría esta interacción unificadacon la gravedad.
La comunidad científica prefiere el nombre de interacciones fundamentales al de fuerzas debido a que con ese término se pueden referir tanto a las fuerzas como a los decaimientos que afectan a una partícula dada.[6]
Fuerzas nucleares
Fuerzas electromagnéticas
Fuerzas débiles (Interacciones de decaimiento)Fuerzas de gravedad
Las primeras incluyen a las fuerzas que mantienen a los núcleos atómicos unidos, la interacción de los nucleones con los mesones pi y a la producción de partículas extrañas. En general abarca las interacciones entre hadrones.[2]
Las fuerzas electromagnéticas son ampliamente conocidas.
Las fuerzas débiles son responsables de la desintegración beta, decaimiento pi mu, decaimiento mu electrón.
Las fuerzas de gravedad son tan débiles a escalas nucleares que son despreciables en los experimentos actuales.
Las teorías de campo gauge explican tanto a las partículas fundamentales como sus interacciones. Las primeras, explicadas como campos cuánticos relativistas, son representaciones de ciertos operadores de carga que se corresponden con la carga gravitacional, spin, sabor, color, carga eléctrica y demás; mientras que las fuerzas fundamentales son las fuerzas de atracción y repulsión entre estas cargas.[3]
Por otro lado, de acuerdo con la teoría general de la relatividad, las interacciones son debidas a la interacción de la energía con la topología del espacio-tiempo. Hasta el momento, tanto la descripción de la gravedad como un campo gauge como la explicación de las interacciones como topologías han sido infructuosas[cita requerida].
Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la unificación de estas interacciones[4] y hasta ahora la interacción débil y la electromagnética se han podido unificar en la interacción electrodébil.[5] En cambio, la unificación de la fuerte con la electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo involucraría esta interacción unificadacon la gravedad.
La comunidad científica prefiere el nombre de interacciones fundamentales al de fuerzas debido a que con ese término se pueden referir tanto a las fuerzas como a los decaimientos que afectan a una partícula dada.[6]
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