Las fuerzas fundamentales
Páginas: 5 (1135 palabras)
Publicado: 23 de marzo de 2010
LAS FUERZAS FUNDAMENTALES
Lectura tomada con fines académicos del libro "Física Clásica y Moderna". de W.E. Gettyf, J.F. Keller y M.J. Skove. McGraw-Hill (España) 1991
LAS FUERZAS FUNDAMENTALES
En los últimos años se han realizado descubrimientos excitantes en Física, descubrimientos que han revolucionado la forma en que comprendemos la materia y las fuerzas que determinan sucomportamiento. Los físicos están intentando encontrar una única fuerza que explique todas las interacciones que observamos en la naturaleza. Esta búsqueda para unificar todas las fuerzas es una única fuerza que se basa en el concepto de fuerza fundamental. Una fuerza fundamental es el resultado de interacciones elementales entre partículas. Tal fuerza explica muchos fenómenos que no pueden atribuirse aotras fuerzas. Por ejemplo, las fuerzas de contacto entre objetos macroscópicos no son consideradas fuerzas fundamentales. Estas fuerzas son complejas manifestaciones de una fuerza más fundamental, la fuerza electromagnética (que se discutirá más adelante). Contrariamente, la fuerza gravitatoria no es un efecto que pueda ser explicado como un ejemplo de alguna otra fuerza. La fuerza gravitatoria esuna fuerza fundamental. ¿Lo es en realidad? ¿Cómo podemos estar seguros? Una fuerza es considerada como fundamental en una época en función de lo que se conoce en ese momento. Para ser más concretos, vamos a situarnos en el año 1967 y describamos las fuerzas que se conocían entonces. Había cuatro fuerzas fundamentales:
1. La fuerza gravitatoria.
2. La fuerza electromagnética.3. La fuerza nuclear fuerte.
4. La fuerza nuclear débil.
Ya estamos familiarizados con la fuerza gravitatoria. Después de discutir brevemente las otras tres fuerzas y comparar las cuatro fuerzas fundamentales, discutiremos los progresos realizados hacia la unificación de las fuerzas fundamentales.
La fuerza electromagnética es importante por muchas razones. Como se mencionóanteriormente, es el origen de las fuerzas de contacto que se experimentan a nivel macroscópico, como el rozamiento. Esta interacción da lugar a las descargas eléctricas en alambres metálicos, la fuerza electromagnética es la base de una gran parte de nuestra tecnología. Es considerada como una fuerza fundamental porque es responsable de las interacciones entre algunas de las partículas elementalesque componen la materia. Por ejemplo, proporciona la fuerza atractiva que mantiene los electrones del átomo cerca de su núcleo. Como indica su nombre, la fuerza electromagnética incluye las fuerzas eléctrica y magnética. estas dos fuerzas están íntimamente relacionadas, ambas son el resultado de una propiedad de la materia, la carga eléctrica.
La fuerza nuclear fuerte es la fuerza que une losprotones con los neutrones para formar los núcleos atómicos. Dentro del núcleo los protones y los neutrones están confinados a un espacio muy pequeño, unos 5 x.10-15 m de diámetro. Debido a su carga eléctrica, los protones se repelen entre sí mediante la fuera electromagnética. Si no fuera por el dominio que ejerce la fuerza nuclear fuerte, la repulsión entre los protones haría inestable el núcleo;los protones se dispersarían y el núcleo no podría existir.
La fuerza nuclear débil actúa entre partículas elementales y es responsable de algunas reacciones nucleares. Por ejemplo, en la desintegración radiactiva de los núcleos provoca su escisión en varios fragmentos. La fuerza nuclear débil causa una desintegración radiactiva particular que se denomina desintegración beta. Además la fuerzanuclear débil es importante en el control de la velocidad de reacción de algunas reacciones nucleares que ocurren en estrellas como el sol. La vida media del sol está determinada por las características de esta fuerza.
La tabla siguiente muestra una comparación entre las fuerzas fundamentales.
Consideremos la distancia a la que actúa cada fuerza, o su alcance.
Comparación de las fuerzas...
Lectura tomada con fines académicos del libro "Física Clásica y Moderna". de W.E. Gettyf, J.F. Keller y M.J. Skove. McGraw-Hill (España) 1991
LAS FUERZAS FUNDAMENTALES
En los últimos años se han realizado descubrimientos excitantes en Física, descubrimientos que han revolucionado la forma en que comprendemos la materia y las fuerzas que determinan sucomportamiento. Los físicos están intentando encontrar una única fuerza que explique todas las interacciones que observamos en la naturaleza. Esta búsqueda para unificar todas las fuerzas es una única fuerza que se basa en el concepto de fuerza fundamental. Una fuerza fundamental es el resultado de interacciones elementales entre partículas. Tal fuerza explica muchos fenómenos que no pueden atribuirse aotras fuerzas. Por ejemplo, las fuerzas de contacto entre objetos macroscópicos no son consideradas fuerzas fundamentales. Estas fuerzas son complejas manifestaciones de una fuerza más fundamental, la fuerza electromagnética (que se discutirá más adelante). Contrariamente, la fuerza gravitatoria no es un efecto que pueda ser explicado como un ejemplo de alguna otra fuerza. La fuerza gravitatoria esuna fuerza fundamental. ¿Lo es en realidad? ¿Cómo podemos estar seguros? Una fuerza es considerada como fundamental en una época en función de lo que se conoce en ese momento. Para ser más concretos, vamos a situarnos en el año 1967 y describamos las fuerzas que se conocían entonces. Había cuatro fuerzas fundamentales:
1. La fuerza gravitatoria.
2. La fuerza electromagnética.3. La fuerza nuclear fuerte.
4. La fuerza nuclear débil.
Ya estamos familiarizados con la fuerza gravitatoria. Después de discutir brevemente las otras tres fuerzas y comparar las cuatro fuerzas fundamentales, discutiremos los progresos realizados hacia la unificación de las fuerzas fundamentales.
La fuerza electromagnética es importante por muchas razones. Como se mencionóanteriormente, es el origen de las fuerzas de contacto que se experimentan a nivel macroscópico, como el rozamiento. Esta interacción da lugar a las descargas eléctricas en alambres metálicos, la fuerza electromagnética es la base de una gran parte de nuestra tecnología. Es considerada como una fuerza fundamental porque es responsable de las interacciones entre algunas de las partículas elementalesque componen la materia. Por ejemplo, proporciona la fuerza atractiva que mantiene los electrones del átomo cerca de su núcleo. Como indica su nombre, la fuerza electromagnética incluye las fuerzas eléctrica y magnética. estas dos fuerzas están íntimamente relacionadas, ambas son el resultado de una propiedad de la materia, la carga eléctrica.
La fuerza nuclear fuerte es la fuerza que une losprotones con los neutrones para formar los núcleos atómicos. Dentro del núcleo los protones y los neutrones están confinados a un espacio muy pequeño, unos 5 x.10-15 m de diámetro. Debido a su carga eléctrica, los protones se repelen entre sí mediante la fuera electromagnética. Si no fuera por el dominio que ejerce la fuerza nuclear fuerte, la repulsión entre los protones haría inestable el núcleo;los protones se dispersarían y el núcleo no podría existir.
La fuerza nuclear débil actúa entre partículas elementales y es responsable de algunas reacciones nucleares. Por ejemplo, en la desintegración radiactiva de los núcleos provoca su escisión en varios fragmentos. La fuerza nuclear débil causa una desintegración radiactiva particular que se denomina desintegración beta. Además la fuerzanuclear débil es importante en el control de la velocidad de reacción de algunas reacciones nucleares que ocurren en estrellas como el sol. La vida media del sol está determinada por las características de esta fuerza.
La tabla siguiente muestra una comparación entre las fuerzas fundamentales.
Consideremos la distancia a la que actúa cada fuerza, o su alcance.
Comparación de las fuerzas...
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