Fuerzas fundamentales son aquellas fuerzas del Universo que no se
pueden explicar en función de otras más básicas. Las fuerzas o interacciones
fundamentales conocidas hasta ahora son cuatro: gravitatoria, electromagnética,
nuclear fuerte y nuclear débil.
La gravitatoria es la fuerza de atracción
que un trozo de materia ejerce sobre otro, y afecta a todos los cuerpos. La
gravedad es una fuerza muy débil y de un sólo sentido, pero de alcance
infinito.
La fuerza electromagnética afecta a los cuerpos eléctricamente
cargados, y es la fuerza involucrada en las transformaciones físicas y químicas
de átomos y moléculas. Es mucho más intensa que la fuerza gravitatoria, tiene
dos sentidos (positivo y negativo) y su alcance es infinito.
La fuerza o
interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de los
núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera,
protones o neutrones. Su alcance es del orden de las dimensiones nucleares, pero
es más intensa que la fuerza electromagnética.
La fuerza o interacción
nuclear débil es la responsable de la desintegración beta de los neutrones; los
neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción. Su intensidad es
menor que la de la fuerza electromagnética y su alcance es aún menor que el de
la interacción nuclear fuerte.
Todo lo que sucede en el Universo es
debido a la actuación de una o varias de estas fuerzas que se diferencian unas
de otras porque cada una implica el intercambio de un tipo diferente de
partícula, denominada partícula de intercambio o intermediaria. Todas las
partículas de intercambio son bosones, mientras que las partículas origen de la
interacción son fermiones.
En la actualidad, los científicos intentan
demostrar que todas estas fuerzas fundamentales, aparentemente diferentes, son
manifestaciones, en circunstancias distintas, de un modo único de interacción.
El término "teoría del campo unificado" engloba a las nuevas teorías en las que
dos o más de las cuatro fuerzas fundamentales aparecen como si fueran
básicamente idénticas.
La teoría de la gran unificación intenta unir en
un único marco teórico las interacciones nuclear fuerte y nuclear débil, y la
fuerza electromagnética. Esta teoría de campo unificado se halla todavía en
proceso de ser comprobada. La teoría del todo es otra teoría de campo unificado
que pretende proporcionar una descripción unificada de las cuatro fuerzas
fundamentales.
Hoy, la mejor candidata a convertirse en una teoría del
todo es la teoría de supercuerdas. Esta teoría física considera los componentes
fundamentales de la materia no como puntos matemáticos, sino como entidades
unidimensionales llamadas "cuerdas". Incorpora la teoría matemática de
supersimetría, que sugiere que todos los tipos de partícula conocidos deben
tener una "compañera supersimétrica" todavía no descubierta. Esto no significa
que exista una compañera para cada partícula individual (por ejemplo, para cada
electrón), sino un tipo de partícula asociado a cada tipo conocido de partícula.
La partícula hipotética correspondiente al electrón sería el selectrón, por
ejemplo, y la correspondiente al fotón sería el fotino. Esta combinación de la
teoría de cuerdas y la supersimetría es el origen del nombre de
"supercuerdas".
Información adicional en:
|