Cuatro son las grandes fuerzas que se disputan el dominio universal. Estas cuatro fuerzas lo construyen o destruyen todo. Si hay algo, si existe, lo hace bajo su aprobación y sólo siguiendo sus directrices. Es más, estas fuerzas, tiránicas y absolutas, lo pueden explicar todo. Sí, comprendiéndolas a ellas, se puede comprender el universo por completo. Hablamos, por supuesto, de las fuerzas fundamentales del universo, también conocidas como Interacciones fundamentales del modelo estándar de partículas. Descendamos al mundo de lo más pequeño conocido para entender mejor los entresijos de nuestro cosmos.

La "común" fuerza electromagnética

Rayos
Rayos de Catabumbo, Venezuela - focus-canada.org

Si hay una fuerza común, con la que nos enfrentamos todos los días y a la que le debemos mucho es a la interacción electromagnética. Esta fuerza es la que actúa sobre todo lo que "tenga carga". Y sí, prácticamente todo tiene carga (aunque esta esté "neutralizada"). Tiene un alcance infinito y es la responsable de que existan los átomos. También es la responsable, en última instancia, de que exista la materia que conocemos y que estudiamos. También es la responsable de efectos como la luz, la electricidad y casi cualquier fenómeno diario. Gracias a ella podemos ver las cosas, podemos utilizar un dispositivo, comunicarnos a distancia, mover maquinaria pesada, escuchar música a través de unos auriculares... Esta fue la primera interacción estudiada analíticamente por los físicos y, a día de hoy, la entendemos como parte de una cosa llamada electrodinámica cuántica de campos o QED. La QED es la teoría científica demostrada con más precisión hasta la fecha. Nada pasa en nuestro universo sin que esta interacción tenga la última palabra. Si desapareciese, todo lo que conocemos se desintegraría en una especie de sopa de protones, neutrones y electrones sin sentido.

La fuerza fuerte

partículas subatomicas

También llamada (menos redundantemente) interacción nuclear fuerte, esta es otra de las grandes fuerzas fundamentales del universo. Esta interacción actúa a niveles minúsculos, mucho más pequeños que el átomo. Los "ladrillos fundamentales" de la materia están formadas por protones, electrones y neutrones ¿cierto? La tiránica fuerza electromagnética explica que la carga igual se repele. Esto no tiene mayor implicación si tenemos en cuenta a los minúsculos electrones, puesto que casi nunca "se encuentran". Y los neutrones no tienen carga. Pero, ¿qué ocurre con los protones? ¿Cómo se mantienen unidos a pesar de la terrible repulsión que se procesan? La respuesta está en la interacción fuerte. Esta actúa entre quarks para formar hadrones, como los que forman los protones o neutrones y no distingue entre estos tipos de "nucleones", atrayéndolos sin remisión y a pasar del resto de fuerzas. Al contrario que la electromagnética, es siempre atractiva (a mayor escala). Es una fuerza compleja y de un alcance ínfimo pero muy, muy intensa a pequeña escala. Es muy difícil de comprender y modelizar, por lo que las soluciones que la contemplan son escasas. La fuerza fuerte, al igual que la electromagnética (que es positiva o negativa) puede tener varios valores: lo que se conoce como carga de color, que es azul, rojo y verde. Aunque esto no tiene absolutamente nada que ver con los colores que vemos. La fuerza fuerte es descrita por la conocida como "Cromodinámica cuántica", una teoría muy complicada y no del todo comprendida. Gracias a ella, los átomos no se desintegran en una amalgama subatómica universal.

La sabrosa fuerza débil

Esta interacción aparece para explicar lo que no es explicable mediante las otras fuerzas fundamentales del universo. La fuerza débil se conoce así por su levísima intensidad. Pero, además, es que actúa a nivel del núcleo, como la fuerza fuerte, por lo que se tardó una eternidad en encontrarla. Con su descubrimiento, Enrico Fermi también se atrevió a describir una nueva partícula conocida como neutrino. Esta interacción es parte de una manifestación que aúna la fuerza electromagnética con la fuerza débil: la electrodébil. Esta fuerza es la que explica fenómenos como la desintegración atómica, la radiación de los átomos que todos conocemos y otros fenómenso similares. La carga de la fuerza débil se divide en "sabores". Junto con las otras dos fuerzas, esta se incluye en el modelo estándar unificado, dentro de la Teoría de la Gran Unificación, uniéndolas.

La gravedad

¿Por qué no es la gravedad la más común de las fuerzas? Bueno, aunque toda nuestra vida está condicionada por esta fuerza, a día de hoy, la gravedad es, entre todas las fuerzas fundamentales del universo, la que menos comprendemos. Esta fuerza, que descubrirás cuando te tropieces, o cuando dejes caer algo de la mesa, es de alcance infinito. Lo sienten todas las partículas con masa y es bastante débil en comparación con las otras. Esta fuerza es muy compleja de estudiar a nivel cuántico, lo que impide su comprensión al nivel de las otras fuerzas. Además, esta es la única fuerza que no se puede proponer como una teoría cuántica de campos, por lo que no puede ser parte del gran modelo estándar que lo unifica todo. Para poder explicar la gravedad usamos la teoría de la relatividad general, propuesta por Einstein, lo que tiene poco que ver con la teoría cuántica y que sí es contemplada en las tres anteriores. Mientras que las otras fuerzas pueden "cuantizarse", es decir, buscar y describir los "cuantos", la partícula mínima fundamental de dichas teorías, la gravedad no. Varias hipótesis modernas tratan de cuantizar esta fuerza aunque todavía no ha sido posible demostrar su validez con experimentos específicos. Por ello no podemos hablar de carga o partículas que hagan referencia a la gravedad, como en las anteriores. Sin embargo, eso a la gravedad le da igual. Está en todas partes, modificándolo todo, haciendo de esta realidad su propio campo de juegos; y a nosotros, sus juguetes, nos guste o no.

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