O Universo tal como o conhecemos existe (e os fenómenos associados à sua existência) devido às possíveis interações entre as partículas existentes.
Existem quatro interações fundamentais conhecidas, com diferentes caraterísticas:
Interação gravitacional;
Interação eletromagnética;
Interação forte;
Interação fraca.
Interação gravitacional
Este tipo de interação é sempre atrativa, produzindo efeitos até ao infinito. Apesar disso é a mais fraca das quatro interações.
É considerada a responsável pela estabilidade do Universo.
A partícula mediadora (que relaciona as partículas sujeitas a esta interação) será o gravitão, mas nunca foi observado.
Lei da Gravitação Universal
Força gravítica
Interação eletromagnética
É uma interação que aparece em fenómenos elétricos e magnéticos, podendo ser atrativa ou repulsiva.
É a responsável pela existência dos átomos, moléculas...
A partícula mediadora é o fotão.
Interação forte
Este tipo de interação mantém os quarks unidos, evitando o afastamento das partículas devido às suas cargas.
É a interação mais forte das quatro, mas apenas se faz sentir a curtas distâncias (raio de ação semelhante ao tamanho dos núcleos atómicos).
A partícula mediadora é o gluão.
Interação fraca
Esta interação é a responsável pelos fenómenos radioativos.
Apenas se fazem sentir a distâncias muito pequenas, ainda menores do que a interação forte.
Tem várias partículas mediadoras: os bozões W+, W- e Z0.
Comparação entre as interações
A tabela seguinte resume e compara as diferentes características das quatro interações fundamentais.
Tabela I - Comparação entre as interações fundamentais.
Interação | Agente | Intensidade relativa |
Alcance | Partícula mediadora |
Gravitacional | Partículas com massa | 1 | Infinito | Gravitão |
Fraca | Alguns quarks | 1035 | < 10-18 m | W+, W-, Z0 |
Eletromagnética | Partículas carregadas | 1038 | Infinito | Fotão |
Forte | Quarks e partículas constituídas por quarks |
1040 | < 10-15 m | Gluão |