Le forze

Le interazioni della materia si spiegano attraverso quatto tipi di forze:

La forza elettromagnetica riguarda le particelle cariche elettricamente. È attrattiva tra due particelle di segno contrario e repulsiva tra due particelle dello stesso segno. Essa varia come

\[\frac {1} {r^{2}}\]
. È responsabile della coesione degli atomi: i protoni del nucleo e gli elettroni si attraggono. Non è più sensibile su grande scala perché esiste lo stesso numero di protoni ed elettroni, si dice che la materia è "neutra" su grande scala.

La forza d'interazione forte: è molto intensa e agisce a corto raggio (10-15 metri). Avviene tra i protoni e i neutroni. Permette ai nuclei degli atomi di continuare a esistere nonostante i protoni tendano a respingersi tra loro a causa della forza elettromagnetica.

La forza d'interazione debole agisce su tutte le particelle a corto raggio (10-18 metri), essa è responsabile della radioattività beta.

La forza gravitazionale riguarda tutte le masse, tra cui le particelle. Forse è una proprietà geometrica dello  spazio-tempo-materia. Varia come

\[\frac {1} {r^{2}}\]
fino all'infinito. Questa forza è responsabile della struttura a grande scala dell'Universo.

I fisici cercano di unificare queste forze in una stessa teoria che terrebbe conto della relatività generale e della meccanica quantistica. La teoria elettrodebole riunisce l'elettromagnetismo e l'interazione debole, ma attualmente nessuna teoria completa esiste.

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