Οι 4 Θεμελιώδεις δυνάμεις (Fundamental Forces)
Οι θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις (δυνάμεις) στη φύση είναι τέσσερις:
- Η βαρυτική, η ελκτική δύναμη μεταξύ μαζών, η οποία είναι η ασθενέστερη όλων, αλλά έχει απεριόριστη ακτίνα δράσης και δεν είναι δυνατόν να αποτραπεί. Αυτή η αλληλεπίδραση είναι υπεύθυνη για τη συγκρότηση των γαλαξιών, για την περιφορά της Γης και των άλλων πλανητών γύρω από τον Ήλιο. Η επαναφορά μας στο έδαφος, όταν πηδάμε, οφείλεται στη βαρύτητα. Είναι η δύναμη που ασκείται μεταξύ όλων των σωμάτων και είναι πάντοτε ελκτική.
- Η ασθενής πυρηνική που έχει πολύ μικρή ακτίνα δράσης, η οποία σχετίζεται με την έκλυση ραδιενέργειας.
- Η ηλεκτρομαγνητική, η οποία σχετίζεται με το ακίνητο και το κινούμενο ηλεκτρικό φορτίο και είναι πολύ ισχυρή. Είναι υπεύθυνη για τη συγκρότηση των ατόμων: τα ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα του ατόμου συγκρατούμενα από την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση. Ασκείται μεταξύ όλων των σωμάτων που έχουν ηλεκτρικό φορτίο. Διακρίνουμε δυο ειδών φορτία: το θετικό και το αρνητικό. Τα ομόσημα φορτία (θετικό - θετικό ή αρνητικό - αρνητικό) απωθούνται ενώ τα ετερόσημα (θετικό - αρνητικό) έλκονται.
- Η ισχυρή πυρηνική είναι η πρώτη από τις αλληλεπιδράσεις που δεν εμφανίζονται άμεσα στη καθημερινή μας ζωή, είναι όμως υπεύθυνη για την συγκρότηση των πυρήνων των ατόμων. Αυτή συγκρατεί τα πρωτόνια και τα νετρόνια ώστε να σχηματίσουν τον πυρήνα.
Tο Καθιερωμένο Πρότυπο
Το Καθιερωμένο Πρότυπο της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων, αναπτύχθηκε στη διάρκεια των δεκαετιών του ΄60 και του ΄70 και περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο τα 12 στοιχειώδη σωματίδια και οι 3 από τις 4 βασικές αλληλεπιδράσεις, εξαιρουμένης της βαρύτητας, σχετίζονται μεταξύ τους. Σύμφωνα με αυτό, οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφορετικών σωματιδίων ύλης οφείλονται στην ανταλλαγή «σωματιδίων-φορέων» της κάθε αλληλεπίδρασης, τα οποία ονομάζονται μποζόνια και τα οποία μεταφέρουν διακριτά ποσά ενέργειας από το ένα σωματίδιο ύλης στο άλλο. Κάθε αλληλεπίδραση έχει και τα δικά της χαρακτηριστικά μποζόνια: τα φωτόνια για την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση, τα γλουόνια για την ισχυρή και τα μποζόνια W και Ζ για την ασθενή.
