Las 4 fuerzas fundamentales de la naturaleza
El comportamiento de todos los objetos y partículas que habitan en el universo es dictado por cuatro fuerzas fundamentales. ¿Cuáles son y cómo funciona cada una de ellas, según los modelos de física más actuales? Es lo que vamos a ver a continuación:
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1. Fuerza gravitacional
Es difícil definir específicamente qué es la gravedad, pero podemos decir, basándonos en la física newtoniana, que es aquello que actúa entre dos objetos con masa y lo que produce que, de cierta manera, se atraigan. Ahora, desde el punto de vista de la relatividad general de Einstein, la gravedad es un ente geométrico, ligado a la curvatura del espacio-tiempo debido a la masa de un objeto.
Aunque nos parezca lo contrario, la gravedad es la fuerza fundamental más débil de las cuatro.
La gravedad es importante porque permite a los objetos caer, da forma a los planetas, además de mantenerlos en órbita y, en general, influye en lo que vendría siendo la estructura del cosmos a gran escala.
2. Fuerza electromagnética
La fuerza electromagnética es la que se produce cuando se dan las interacciones entre partículas cargadas eléctricamente. Estas partículas se pueden atraer o repeler entre sí, y esto lo determina su carga, si es positiva o negativa. Por ejemplo, si intentamos juntar los dos polos positivos de un imán, estos se van a repeler, pero si juntamos el positivo y el negativo, se atraen.
Esta fuerza es importante porque es la encargada de, nada más y nada menos, que mantener la estructura del átomo como la conocemos. ¿Por qué? Porque mantiene al electrón sujeto al núcleo atómico. Existen casos, por ejemplo, donde esta fuerza es superada y los electrones se liberan de la periferia del átomo, causando un estado de la materia llamado plasma.
3. Fuerza nuclear fuerte
Anteriormente dijimos que la fuerza electromagnética es la que mantiene al electrón en el átomo; pues la fuerza nuclear fuerte es la que mantiene unida la estructura del núcleo atómico. ¿Cómo es esto posible? Los protones que se sitúan en el núcleo del átomo tienen carga positiva y, por ende, gracias a la fuerza electromagnética, tienden a repelerse entre sí. Ahí es cuando entra en juego la nuclear fuerte, que, precisamente por ser muy fuerte (la más fuerte de todas), impide que se separen, los «junta».
Cabe destacar que esta fuerza tiene gran importancia en la naturaleza, ya que al mantener la estructura del núcleo atómico, da lugar a la materia tal como la conocemos. Además, desempeña un rol fundamental en los procesos que dan brillo a miles de millones de estrellas en el universo, incluidas las reacciones nucleares del Sol.
4. Fuerza nuclear débil
Es aquella que actúa o se manifiesta en las llamadas partículas elementales. Funciona alterando o incluso directamente cambiando el tipo de partícula, lo que a su vez genera fenómenos bastante interesantes. Uno de los más famosos es, probablemente, la desintegración radiactiva.
Tanto la fuerza nuclear débil como la fuerza nuclear fuerte son de corto alcance en comparación con la gravitacional y la electromagnética, ya que actúan a escala subatómica.
La unificación de estas 4 fuerzas fundamentales en una teoría del todo
Durante décadas, los científicos han intentado crear una teoría que unifique los parámetros sobre el funcionamiento de estas cuatro fuerzas. Hasta el momento, tenemos la relatividad general de Einstein, que abarca esencialmente la gravedad (naturaleza macroscópica), y la mecánica cuántica, que abarca la fuerza electromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil (el llamado mundo subatómico). No obstante, hasta ahora, estas dos teorías no son compatibles entre sí, por lo que la unificación sigue siendo un anhelo para la física.
