Le 4 forze elementari sono la forza gravitazionale, la forza elettromagnetica, la forza nucleare forte e la forza nucleare debole, sono l’espressione macroscopica della meccanica quantistica.
La forza Gravitazionale
La forza gravitazionale tra Sole e Terra viene attribuita allo scambio di gravitoni.
La gravità è la forza più debole, ma agisce anche a grande distanza ed è sempre attrattiva. La forza gravitazionale diminuisce con il quadrato della distanza.
Le altre tre forze o hanno raggio d’azione più breve o sono talora attrattive o repulsive.
La forza Elettromagnetica
La forza elettromagnetica è la forza tra particelle con carica elettrica: quark ed elettroni.
La forza elettromagnetica fra due elettroni è 10^42° più grande della forza di gravità.
I Protoni si respingono l’un l’altro per la forza elettromagnetica. L’interazione fra atomi per formare molecole è solo elettromagnetica.
La forza elettromagnetica, al pari della forza gravitazionale dei pianeti, è più debole ma di lungo raggio e diminuisce con il quadrato della distanza.
Anche la forza elettromagnetica è attribuita allo scambio di particelle virtuali detti fotoni.
Le forze Nucleari
Le forze nucleare forte e debole agiscono all’interno della materia.
Interazione nucleare forte
La forza o interazione nucleare forte è mediata dai gluoni, i gluoni agiscono sui quark. Lega Neutroni e Protoni e vince la forza elettromagnetica respingente dei Protoni. La interazione nucleare forte attrae solo nel raggio del nucleo, è una forza a breve raggio. Gli elettroni non risentono della forza nucleare.
L’energia di legame di protoni e neutroni cresce fino all’isotopo di Nichel con massa 62, per poi lentamente calare fino all’uranio 238, è così conveniente fare in un caso o nell’altro fusione o fissione nucleare.