Los tipos de física, las 4 fuerzas fundamentales

Las 4 fuerzas fundamentales de la naturaleza, son en realidad las cuatro formas en la que la materia puede interactuar con el Universo. La gravedad es la más débil de las cuatro y está presente en nuestro día a día, aunque parece muy fuerte. Luego, tenemos la fuerza electromagnética que está presente en todas las máquinas eléctricas, Internet y dispositivos inteligentes.

Las otras dos fuerzas que son las fuerzas nucleares débiles y fuertes se dan en el nivel atómico e influyen en las partículas elementales como electrones y protones. Estas cuatro fuerzas son el por qué el mundo es como es, y cada una de ellas tiene propiedades y características únicas.

Fuerzas fundamentales básicas

Cuando un objeto inanimado o las partículas elementales interactúan, las fuerzas fundamentales influyen en cómo se comportan. Por ejemplo, los planetas orbitan alrededor del sol gracias a la fuerza gravitatoria. Los rayos caen debido a que los electrones saltan entre las nubes y al suelo por la fuerza electromagnética. Los átomos están juntos gracias a la fuerza nuclear fuerte y la radiación natural se debe a la fuerza nuclear débil.

Las fuerzas tienen dos características en común, tienen fuerza y actúan a una distancia en particular. Pero más allá de eso, cada una es única y actúa sobre las materias de formas muy distintas.

Fuerza nuclear fuerte (la mayor de las fuerzas)

Es la más poderosa de las fuerzas fundamentales. Los núcleos están formados por neutrones y protones, los protones se repelen porque tienen cargas positivas. La fuerza nuclear supera la repulsión y mantiene a los protones juntos en el núcleo.

Pero a diferencia de las otras fuerzas, a pesar de ser la más poderosa esta no actúa a distancia. Ya que se limita al núcleo de un átomo y tiene un rango de aproximadamente el radio de un núcleo promedio.

Fuerza electromagnética

Esta fuerza actúa sobre partículas cargadas y su interacción es clave para cualquier cosa que esté relacionada con la electricidad. Debido a que la mayoría de la materia tiene cuenta con partículas cargadas balanceadamente, los objetos grandes son casi siempre neutrales y la fuerza no tiene mucho efecto sobre ellos.

Por otro lado, cuando objetos son cargados como baterías o motores eléctricos, las cargas iguales se repelen y las opuestas se atraen. Los electrones tienen carga negativa y los protones carga positiva. Cuando las cargas se mueven crean un campo magnético con polos norte y sur. Y, al igual que con las cargas, los polos iguales se repelen y los opuestos se atraen.

Esta fuerza representa un poco menos de una centésima parte del a fuerza nuclear fuerte y puede actuar a distancia. Aunque se debilita cuando los objetos cargados se separan, la atracción y repulsión en teoría pueden continuar hasta el infinito.

Fuerza nuclear débil

Esta fuerza actúa sobre algunas partículas elementales y es responsable de la radiación natural. Se encarga de como los elementos se descomponen de forma natural en el tiempo, y cuando los átomos ya no están unidos, las partículas como los electrones son expulsados en forma de radiación. Como resultado, la fuerza nuclear débil influye en cómo la fisión nuclear y la fusión nuclear son producidas.

Esta fuerza representa menos de una millonésima parte de la fuerza nuclear fuerte y actúa a distancias muy cortas. Aunque es capaz de atraer y repeler partículas, su rango de operación es tan pequeño que no actúa como otras fuerzas fundamentales. La fuerza nuclear débil actúa como un pegamento o grasa, que está activa en una capa delgada entre partículas elementales.

Fuerza gravitacional

Esta fuerza actúa como una fuerza atractiva entre dos objetos con masa. La fuerza de gravedad depende de la masa de los objetos. Es decir, la fuerza de gravedad es directamente proporcional a la masa de los objetos.

Esta es la fuerza más débil y representa menos de una millonésima de la millonésima parte del a fuerza nuclear fuerte. Aunque a nivel atómico son muy débiles, los objetos tienen tanta masa que la fuerza de la gravedad se vuelve muy fuerte. Al igual que la fuerza electromagnética, la gravedad es capaz de actuar a distancia, en teoría hasta el infinito. Esto la vuelve una de las fuerzas fundamentales más importantes, ya que le permite a las grandes masas como las galaxias atraer a otras galaxias.