Interacciones

Importancia de las Interacciones Fundamentales de la
Materia en Física Básica
Nelson David González * 20031135028
Diana Patricia Santamaría** 20031135066
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Tendencias en la didáctica de la física actual

Resumen
Los cursos de física comúnmente se enseñan a partir de una descripción fraccionada de sus
ramas, y como resultado la física no se entiendecomo una ciencia unificada. Por tal razón se
propone diseñar una forma de enseñar esta ciencia a partir de un solo concepto: Las
interacciones fundamentales de la materia; no con el enfoque cuántico de campos y partículas,
sino más bien con el propósito principal de mostrar las fuerzas como causa de los fenómenos
fundamentales de la naturaleza.
Abstract
Usually the physics courses are taught with afractional description of its branches, as a result,
physics is not understood as a unified science. For such reason we propose to design a way for
teaching this science beginning with a single concept: The fundamental interactions of matter.
Our aim is not to teach them focusing on particles and fields, but teach them as the main cause
of fundamental phenomena of nature.

1. Introducción
FueAristóteles el primero que pensó y entendió los fenómenos de la naturaleza en términos de
interacciones entre la materia; él afirmaba que cada cuerpo tenía una propiedad intrínseca que
lo hacía mover; sin embargo, fue Newton quien planteó las leyes de movimiento a partir de
éstas. La “evolución” de éste concepto es el que hoy conocemos como fuerza, la cual es uno de
los conceptos más fundamentales enfísica; sin embargo, éste No es el primero que se enseña
en las aulas, y tampoco es el concepto base para la enseñanza de toda la Física.

En trabajos posteriores los físicos han logrado comprender mejor todos los fenómenos de la
naturaleza a partir del concepto de “Interacción fundamental” (fuerza), pero entre los
constituyentes básicos de la materia, es decir, átomos, electrones, protones,neutrones, etc.
Éstas interacciones fundamentales no se pueden describir en términos de ninguna otra; dichas
interacciones son: Gravitacional, Electromagnética, Débil y Fuerte; mediante las cuales se
puede dar una visión global de la física sin fraccionarla. Por ello es apropiado comenzar un
curso de física con la descripción de éstas.

2. ¿Qué es una interacción fundamental?
Una interacción essencillamente una fuerza que pueda experimentar la materia, la cual
llamamos fundamental cuando no puede ser descrita en términos de ninguna otra interacción
conocida. Las interacciones o fuerzas fundamentales que describen todas las interacciones
entre los constituyentes de la materia son cada una de las interacciones que puede sufrir la
materia y que no puede descomponerse en interacciones más básicas".Existen cuatro fuerzas
básicas que describen todas las interacciones:

1.1. Interacción Gravitatoria

Es tal vez la interacción más conocida, puesto que es la que ocasiona que seamos
atraídos a la tierra, que ésta gire alrededor del sol, que a su vez todos los planetas de
nuestro sistema solar lo hagan, y que se formen galaxias. Fue primero estudiada en los
tratados de Aristóteles en donde seplanteaba que objetos de diferentes masas caen a
diferentes velocidades. Galileo afirmó luego que todos los cuerpos sin importar su masa
caen con la misma aceleración.

Isaac Newton en 1687 realizó una descripción teórica de ésta interacción es su Ley de
la Gravitación Universal, la cual no era exacta pero si bastante aproximada al
comportamiento general de la gravedad. En 1915 Albert Einstein realizóuna
descripción completa de la interacción a través de su Teoría General de la Relatividad.
La gravitacional es la interacción menos fuerte de las cuatro, sin embargo es la
interacción más importante a grandes distancias; de hecho, su alcance es infinito y sólo
depende de la masa de cada cuerpo, es decir, todo cuerpo con masa interactúa
gravitacionalmente. Ya que no existen masas negativas,...