Quinta fuerza de la naturaleza

interacción débil

En física, hay cuatro interacciones fundamentales observadas (también conocidas como fuerzas fundamentales) que forman la base de todas las interacciones conocidas en la naturaleza: las fuerzas gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil. Algunas teorías especulativas han propuesto una quinta fuerza para explicar diversas observaciones anómalas que no se ajustan a las teorías existentes. Las características de esta quinta fuerza dependen de la hipótesis que se proponga. Muchas postulan una fuerza aproximadamente igual a la de la gravedad (es decir, mucho más débil que el electromagnetismo o las fuerzas nucleares) con un alcance que va desde menos de un milímetro hasta escalas cosmológicas. Otra propuesta es una nueva fuerza débil mediada por los bosones W′ y Z′.

La búsqueda de una quinta fuerza ha aumentado en las últimas décadas debido a dos descubrimientos en cosmología que no se explican con las teorías actuales. Se ha descubierto que la mayor parte de la masa del universo se debe a una forma desconocida de materia llamada materia oscura. La mayoría de los físicos creen que la materia oscura está formada por nuevas partículas subatómicas no descubiertas,[1] pero algunos creen que podría estar relacionada con una fuerza fundamental desconocida. En segundo lugar, también se ha descubierto recientemente que la expansión del universo se está acelerando, lo que se ha atribuido a una forma de energía llamada energía oscura. Algunos físicos especulan que una forma de energía oscura llamada quintaesencia podría ser una quinta fuerza[2][3][4].

fuerte interacción

¿Ha oído hablar de los muones? Son partículas subatómicas inestables, similares a los electrones, pero 207 veces más pesadas. Los científicos del Fermilab, un laboratorio de estudio de partículas situado en Illinois (EE.UU.), utilizan estas partículas para analizar las fuerzas fundamentales de la naturaleza. publicidad

Desde pegar un imán a la puerta del frigorífico hasta lanzar una pelota a la canasta de baloncesto, las fuerzas de la física actúan en todo momento en nuestras vidas. Todas las fuerzas que experimentamos cada día pueden reducirse a sólo cuatro categorías: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.

Las cuatro fuerzas fundamentales rigen la forma en que todos los objetos y partículas del universo interactúan entre sí. Por ejemplo, la gravedad hace que los objetos caigan al suelo y los objetos pesados se comportan como si estuvieran pegados al suelo.

Actualmente, existe una probabilidad de una entre 40 de que el resultado sea una casualidad estadística, lo que equivale a un nivel de confianza estadística descrito como 4,1 sigma. Para considerar que se trata de un descubrimiento, y no de una casualidad estadística, es necesario obtener 5 sigma, o una probabilidad sobre 3,5 millones.

5ª fuerza de la naturaleza 2021

Hasta ahora, había cuatro fuerzas de la naturaleza claramente definidas, a saber: La gravedad, la fuerza débil, el electromagnetismo y la fuerza fuerte. Esencialmente, estas son las fuerzas que rigen todo lo que ocurre en el universo, ya que las fuerzas físicas forman parte de cada acción que realizamos. Si las desglosamos, la gravedad es probablemente el término con el que nos encontramos más a menudo y, por lo tanto, es el más familiar como concepto, pero ¿con qué frecuencia pensamos realmente en el papel que desempeña la gravedad en nuestras vidas cada día? Para hacer un rápido resumen de la lección de ciencia: Sir Isaac Newton fue el primero en proponer la idea de las fuerzas gravitatorias. Hoy definimos la gravedad como «la atracción entre dos objetos que tienen masa o energía». La gravedad no es una fuerza natural exclusiva de la Tierra, sino que existe en todo el universo. Sorprendentemente, a pesar de la reputación de la gravedad y del papel que desempeña para mantener a los planetas en su posición, en realidad es la más débil de todas las fuerzas fundamentales.

A su vez, la fuerza débil, también conocida como interacción nuclear débil, es responsable de lo que se conoce como «desintegración de partículas» o «el cambio literal de un tipo de partícula subatómica en otra». La fuerza débil desempeña un papel muy especial en el mantenimiento de la vida en la Tierra al crear las reacciones de fusión nuclear que alimentan el sol y nos proporcionan aquí abajo la energía necesaria para sobrevivir. La fuerza de Lorentz, también conocida como fuerza electromagnética, se compone de dos fuerzas diferentes, como indica su nombre: la magnética y la eléctrica, y puede ser atractiva o repulsiva entre partículas cargadas eléctricamente. Por último, tenemos la fuerza nuclear fuerte que, como su nombre indica, es la más fuerte de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. ¿Cómo de fuerte? Aproximadamente «6 mil billones de billones» (sí, es un número real) más fuerte que la fuerza de la gravedad.

interacción fundamental

Cuando los neutrones atraviesan un cristal, crean dos ondas estacionarias diferentes: una a lo largo de los planos atómicos y otra entre ellos. La interacción de estas ondas afecta a la trayectoria del neutrón, revelando aspectos de la estructura del cristal.

Para obtener información sobre los materiales cristalinos a escala atómica, los científicos suelen dirigir un haz de partículas (como rayos X, electrones o neutrones) hacia el cristal y detectar los ángulos, intensidades y patrones del haz a su paso o al rebotar en los planos de la geometría atómica del cristal.

Esta información es de vital importancia para caracterizar las propiedades electrónicas, mecánicas y magnéticas de los componentes de los microchips y de diversos nanomateriales novedosos para aplicaciones de próxima generación, como la computación cuántica. Ya se sabe mucho, pero para seguir avanzando es necesario un conocimiento cada vez más detallado.

«Imagínese dos guitarras idénticas», dijo Huber. «Despiértenlas de la misma manera y, mientras las cuerdas vibran, conduzcan una por una carretera con badenes -es decir, a lo largo de los planos de los átomos de la red- y conduzcan la otra por una carretera de la misma longitud sin los badenes -análoga al movimiento entre los planos de la red-. La comparación de los sonidos de ambas guitarras nos dice algo sobre los badenes: su tamaño, su suavidad y si tienen formas interesantes».