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¿Cuántas fuerzas hay?

El viento sopla y arrastra partículas, el aire ejerce su presión sobre la tierra, la goma se estira, el muelle se comprime, la energía permite el funcionamiento de la musculatura, un cuerpo pesa, la pólvora explota… Todo se debe a la acción de las fuerzas. Unas actúan por contacto, otras a distancia.

Fuerza

Se ha demostrado que toda la gran actividad de la naturaleza, pese a su extraordinaria complejidad, se reduce a la actuación de cuatro fuerzas. Todos los cambios, toda la actividad del Universo, se asientan sobre estas cuatro fuerzas.

LA FUERZA GRAVITATORIA

Es la fuerza que mantiene al Universo unido: los planetas se mantienen en sus órbitas alrededor del Sol, las estrellas se sostienen en las galaxias, e impide que se pierdan convirtiéndose en partículas infinitesimales. La gravedad es la fuerza dominante a escala astronómica.

Es una fuerza universal. Nada escapa a su acción. Cada partícula se acopla a la gravedad. Y, a su vez, cada partícula es una fuente de gravedad.

Es una fuerza extremadamente débil. En el átomo de hidrógeno, por ejemplo, la fuerza de la gravedad es 10-39 de la fuerza eléctrica. Si la cohesión del átomo de hidrógeno dependiese sólo de la fuerza gravitatoria, y no de la eléctrica, la órbita de un electrón sería más grande que todo el Universo.

LA FUERZA ELECTROMAGNÉTICA

Las fuerzas eléctricas son muchísimo más intensas que las gravitatorias. No se pueden observar las fuerzas gravitatorias entre objetos de la vida cotidiana, pero sí las fuerzas electromagnéticas: la pantalla del televisor atrae a todos los objetos que estén en sus proximidades (pegándolos sobre ella si son de pequeño tamaño), la aguja de la brújula se mueve por la acción del campo magnético terrestre, el vestido cruje cuando intenta descargar la electricidad estática acumulada…

En la gravedad todas las partículas se acoplan, pero sólo las partículas con carga se acoplan al campo electromagnético.

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LA FUERZA DÉBIL

Cuando una supernova estalla es porque los neutrinos expulsan, armados con la fuerza débil, las capas exteriores de la estrella al espacio. Es la fuerza más débil después de la gravedad. En muchos de los sistemas en que se encuentra sus efectos quedan eclipsados por la fuerza electromagnética y la fuerza fuerte.

El descubrimiento de la radiactividad es el paso previo al conocimiento de la fuerza débil. Un neutrón explota y deja como restos un protón, un electrón y un neutrino. Las fuerzas conocidas, gravedad y electromagnetismo no podían realizar el proceso anterior. La fuerza que realizaba el proceso era muy débil, mucho más que el electromagnetismo pero infinitamente más fuerte que la gravedad.

Es una fuerza que no ejerce ningún empuje ni atención, excepto en la circunstancia de la explosión de una supernova. Sólo cambia la identidad de las partículas. Su actividad está restringida a una limitada región del espacio. Se halla confinada en las partículas subatómicas.

LA FUERZA FUERTE

El conocimiento de la estructura del átomo propició el descubrimiento de la fuerza que mantenía unidos los protones contra la repulsión producida por su carga eléctrica. Es la fuerza fuerte. Una fuerza que actúa a nivel atómico y que pierde toda su intensidad en cuerpos macroscópicos.

Los electrones no se hallan sujetos a la fuerza fuerte, pero sí los neutrones y protones. Son, las partículas más pesadas, las que se acoplan a esta fuerza. Debido a su gran intensidad, es una extraordinaria fuente de energía; la que libera el átomo.

Es la teoría de los quarks la que explica la naturaleza de esta fuerza. Los neutrones y protones están, en realidad, formados, cada uno por tres quarks. La fuerza que mantiene unidos estos quarks (fuerza interquark) es la base de la fuerza fuerte. Podríamos decir que la fuerza fuerte es un residuo de la fuerza interquark.

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Acerca de fabriciano

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