el abecé de las cuatro fuerzas fundamentales

EL ABECÉ DE LAS CUATRO FUERZAS FUNDAMENTALES

Para la divulgación científica es clave que el público “profano” conozca por lo menos someramente los temas sustanciales de la Ciencia moderna, entre ellas y especialmente, los de la Física, porque son los que mejor nos dotan de herramientas elementales para entender el mundo material.

Vamos a intentar, en este abecé, una descripción que pueda servir de introducción al fascinante mundo de las fuerzas fundamentales de la naturaleza.

Interacciones fundamentales

En la naturaleza hay cuatro fuerzas, (también llamadas en Física interacciones o campos) que son responsables de todos los fenómenos en el Universo: la fuerza o interacción gravitacional, la nuclear débil, la electromagnética y la nuclear fuerte. Vamos a describir brevemente las principales características de cada una de ellas:

Interacción gravitacional

Es la responsable de la interacción entre las partículas con masa y, por extensión, de la configuración a escala macroscópica del Universo y de su estabilidad.

Acción: Actúa sobre todas las partículas. Es de naturaleza atractiva.

Alcance: Prácticamente infinito.

Fuerza: Es la más débil. Tomando como unidad la más fuerte de las cuatro, ésta sería 10^-39 veces más débil, aproximadamente.

Interacción nuclear débil

Es la responsable de la desintegración de ciertas partículas inestables; es decir, de aquellos procesos en los que algunas partículas se descomponen (decaen) en otras más ligeras. Por extensión, es la que origina algunos procesos radiactivos (desintegración beta).

Acción: Actúa sobre las partículas denominadas leptones y quarks.

Alcance: Menos de 10^-15 cm.

Fuerza: 10^-5 (en la escala anterior).

Interacción electromagnética

Es la responsable de la interacción entre las partículas con carga eléctrica y, por extensión, de todas las reacciones químicas (y, por consiguiente, de todos los fenómenos biológicos).

Acción: Actúa sobre todas las partículas cargadas eléctricamente. Es de naturaleza atractiva o repulsiva.

Alcance: Prácticamente infinito.

Fuerza: 10^-2.

Interacción nuclear fuerte

Es la responsable de la interacción entre los nucleones, esto es, las partículas que forman el núcleo atómico (protones y neutrones). Mantiene el núcleo unido (obsérvese que al tener los protones carga eléctrica positiva y los neutrones carga nula, por efecto de la fuerza electromagnética repulsiva entre los primeros, el núcleo sería inestable de no existir esta fuerza). Por extensión, es la responsable de la estabilidad de toda la materia.

Acción: Actúa sobre las partículas denominadas quarks. Es de naturaleza atractiva.

Alcance: 10^-13 cm.

Fuerza: 1. Es la más fuerte.

Para la próxima entrega estamos preparando un abecé sobre las partículas fundamentales. Mientras, les compartimos este bello poema a propósito del tema de hoy.

CUATRO FUERZAS

El mundo existe, ¿pero qué lo amarra?
¿Por qué no se deshace en polvo, en fina grava,
por qué las estrellas permanecen y los mundos
no se fragmentan, átomo tras átomo
y vuelan deshechos por el espacio vacío?
Y aún el átomo fino, invisible a tus ojos
pero presente y duro como el cuchillo o la piedra
¿por qué no se deshace en sus componentes ínfimas?
¿qué lo retiene? ¿Quién lo refrena y lo domina?
¿Por qué no se van electrones y protones
y neutrones
por su lado? Porque cuatro
fuerzas, sólo cuatro,
escuchame, cuatro
sólo cuatro fuerzas
pegan, amasan, interrumpen
el lento deterioro de lo existente
su tendencia implacable hacia la Nada.