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Las cuatro fuerzas fundamentales

Lo que nosotros comúnmente llamamos “fuerzas” son los efectos causados por las partículas portadoras de fuerzas ( bosones ) sobre las partículas materiales ( fermiones ). 

Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales.

El término fuerza se usa comúnmente para referirse a lo que mueve un objeto; por ejemplo la fuerza necesaria para cargar un avión.

La comunidad científica prefiere el nombre de interacciones fundamentales al de fuerzas debido a que con ese término se pueden referir tanto a las fuerzas como a los decaimientos que afectan a una partícula dada. En física, se denominan interacciones fundamentales los cuatro tipos de campos cuánticos mediante los cuales interactúan las partículas

Como la Wikipedia dice hay cuatro tipos de ellos:

Existen 4 tipos de interacciones fundamentales: interacción nuclear fuerteinteracción nuclear débilinteracción electromagnética e interacción gravitatoria.

Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la unificación de estas interacciones, y hasta ahora la interacción débil y la electromagnética se han podido unificar en la interacción electrodébil.  En cambio, la unificación de la fuerza fuerte con la electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo involucraría esta interacción electronuclear con la gravedad.

Las cuatro interacciones fundamentales, lo son porque no se pueden explicar en función de otras más básicas.

Una explicación sencilla y entendible por todos de cada una de las interacciones, nos la da la página de astronomía educativa Astromia.com :

La gravitatoria es la fuerza de atracción que un trozo de materia ejerce sobre otro, y afecta a todos los cuerpos. La gravedad es una fuerza muy débil y de un sólo sentido, pero de alcance infinito.

La fuerza electromagnética afecta a los cuerpos eléctricamente cargados, y es la fuerza involucrada en las transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas. Es mucho más intensa que la fuerza gravitatoria, tiene dos sentidos (positivo y negativo) y su alcance es infinito.

La fuerza o interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o neutrones. Su alcance es del orden de las dimensiones nucleares, pero es más intensa que la fuerza electromagnética.

La fuerza o interacción nuclear débil es la responsable de la desintegración beta de los neutrones; los neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción. Su intensidad es menor que la de la fuerza electromagnética y su alcance es aún menor que el de la interacción nuclear fuerte.

Todo lo que sucede en el Universo es debido a la actuación de una o varias de estas fuerzas. Cada una implica el intercambio de un tipo diferente de partícula, denominada partícula de intercambio o intermediaria.

Todas las partículas de intercambio son bosones, mientras que las partículas origen de la interacción son fermiones; como ya hemos dicho más arriba.

 

 

Actualmente, uno de los retos científicos de nuestra época (a pesar de que el término Teoría del Campo Unificado fue introducido ya por Einstein), es el intento de demostrar que estas interacciones fundamentales, aparentemente diferentes, son en realidad manifestaciones de un modo único de interacción.

La Teoría del Todo (ToE), en vías de expansión y demostración, quiere englobar las cuatro interacciones fundamentales en un sólo marco teórico. Actualmente existe la  Teoría de la Gran Unificación ( TGU o GUT) que une en un mismo marco la fuerza electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil, dejando fuera la más escurridiza de todas: la gravedad.

Los físicos teóricos han sido incapaces hasta ahora de formular una teoría consistente que combine la relatividad general y la mecánica cuántica. Las dos teorías han mostrado ser incompatibles y la cuantización de la gravedad continúa siendo un serio problema en el campo de la física. En los años recientes, la búsqueda de una teoría de campo unificada se ha focalizado en las teoría de cuerdas (string theory en inglés) y en la teoría M que pretende unificar las teorías de cuerdas existentes.

Vías | Wikipedia, Astromia.com

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¿Qué es el analema solar?

La primera fotografía del circuito que desarrolla el Sol en el firmamento, a lo largo de un año, si se le observa en una misma posición, fue lograda entre 1978 y 1979 en Nueva Inglaterra.

Esta es de las pocas fotografías de un analema que no utiliza un fondo añadido a posteriori. La composición fotográfica, lograda por Dennis di Cicco, incluye 44 exposiciones del Sol teniendo como punto de referencia el techo de una casa. Todas las tomas del recorrido del Sol se realizaron desde la misma posición y condiciones de captura fotográfica.

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El mejor vídeo del tránsito de Venus 2012

Un conjunto de vídeos y fotos montadas, en el que puede apreciarse con detalle la superficie del sol y sus llamaradas, mientras Venus pasa.

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Hombrecillos verdes

Los primeros púlsares detectados fueron denominados LGM 1, 2 , 3 y 4. LGM de Little Green Men, ya que las emisiones regulares de ondas de radio que emitían hicieron pensar a los investigadores que podrían haber establecido contacto con una civilización extraterrestre. (Año 1967).

Fue la primera evidencia de que las estrellas de neutrones existían, lo que motivó aún más a los investigadores de aquella época que creían en los agujeros negros a seguir investigando.

 

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El ojo de Dios

La Nebulosa de la HéliceNebulosa Helix o NGC 7293, y en ocasiones llamada El ojo de Dios o El ojo de gato, es una nebulosa planetaria en la constelación de Acuario, a unos 680 años luz de distancia. Es una de las nebulosas planetarias más próximas a la Tierra y fue descubierta por Karl Ludwig Harding antes de 1824. Su aspecto es muy similar a la Nebulosa del Anillo(M57) y sus características físicas son parecidas a las de la Nebulosa Dumbbell (M27).

La nebulosa Helix está compuesta de las capas exteriores de una estrella moribunda. La estrella remanente es una enana blanca. En las fases finales de su vida, alguna vez fue como nuestro sol.

El infrarrojo del telescopio Spitzer puede ver a través del polvo, y revela filamentos de material expulsado por la estrella. Si la estrella tenía planetas alrededor, estos fueron tragados cuando se expandió. Lo que queda de la estrella en el centro, brilla en luz infrarroja debido a un disco de polvo. Este seguramente fue producido por cometas que sobrevivieron la muerte de la estrella.

Hasta ahora, la nebulosa Helix es uno de los pocos sistemas con estrellas muertas en los que se ha encontrado evidencia de la presencia de cometas. Nuestro sol se convertirá en una nebulosa parecida cuando muera, en aproximadamente cinco mil millones de años.

El brillo verde azulado del centro de la nebulosa Helix está producido por los átomos de oxígeno que brillan bajo los efectos de una intensa radiación ultravioleta producida por la estrella central a 120.000 °C y el gas caliente que la rodea. Hacia el exterior de la estrella, es más notorio el color rojo del hidrógeno y el nitrógeno.

A pesar de su gran tamaño aparente, es un objeto difícil de ver debido a su difusión, requiriendo cielos oscuros y el uso de instrumentos lo más luminosos posible, como unos prismáticos o un telescopio funcionando a bajos aumentos.

Otras imágenes asombrosas del telescopio Spitzter en su web.

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