Interacciones fundamentales

Tal vez te hayas preguntado, al ver las características de la emisión β, cómo es posible que salgan electrones de un lugar en el que no debería haberlos (recuerda que las partículas β son electrones y el núcleo está formado por protones y neutrones).

La razón es que el proceso implica la transformación de un neutrón en un protón y un electrón (β). El proceso lo simbolizamos así:

donde es una partícula, llamada antineutrino, que se postuló (antes de descubrirse) para que pudiera cumplirse el principio de conservación del momento lineal. ¡Imagina la satisfacción de los científicos cuando, años más tarde, se descubrió su existencia!

Imagen en Wikimedia Commons de Inductiveload bajo licencia de dominio público

Para que ocurra la desintegración beta en el interior de un núcleo es preciso la intervención de una interacción, diferente a la gravitatoria y electromagnética, llamada interacción débil.

El conocimiento de las interacciones es fundamental en física. Todos los días estamos observando cambios a nuestro alrededor, y cada uno de estos cambios se debe al concurso de, por lo menos, una de las interacciones que conocemos.

• Todos los movimientos que observamos están afectados por la interacción gravitatoria, tanto si los observamos en la Tierra como si echamos la vista al cielo y observamos la evolución de los objetos  celestes.
• Todos los fenómenos eléctricos y magnéticos son explicados por el concurso de la interacción electromagnética.
• En este tema hemos tenido que introducir las interacciones nucleares fuerte y débil. Aunque te pueda parecer que cada fenómeno de la naturaleza .

Aunque después de leer este tema te puede parecer que, cada vez que sea necesario, nos sacamos una nueva interacción de la manga, lo cierto es que no hay más. Las cuatro interacciones citadas son las únicas que explican todos los fenómenos observados en la naturaleza. Por ello se llaman interacciones fundamentales.

Por esta razón, este es un buen momento para hacer un breve esquema resumen de las características de las cuatro:

 

Interacciones fundamentales
Fuerza gravitatoria		Fuerza electromagnética
Imagen en Wikimedia de EnEdC bajo licencia GNU	Se ejerce entre dos partículas cualesquiera con masa Siempre es atractiva Es la más débil de las cuatro, pero es la de mayor alcance  Sólo es apreciable cuando uno de los cuerpos tiene una gran masa, como un planeta o un astro	Imagen en Wikimedia Commons de Andrevruas bajo licencia GNU	Se ejerce entre partículas cualesquiera con carga eléctrica Puede ser atractiva o repulsiva Es de mayor intensidad que la fuerza gravitatoria, y a distancias superiores a 10-15 m, supera a la nuclear fuerte
Interacción fuerte		Interacción débil
Imagen en Wikimedia Commons de Michalsmid bajo licencia CC	Es la responsable de la cohesión del núcleo. Actúa entre protones, entre neutrones y entre protones y neutrones. Es de corto alcance (sólo actúa en el ámbito del núcleo, unos pocos Fermios: 10 -15 m). Es muy intensa a distancias del orden de 10-15 m. Para distancias menores de 1 Fermio la fuerza atractiva se vuelve repulsiva. Esto es lo que impide que la materia se aplaste totalmente (se colapsen los núcleos).	Imagen en Wikimedia Commons de Exc bajo licencia CC	Es responsable de la desintegración β de algunos núcleos inestables. Es más débil que la nuclear fuerte o la gravitatoria, aunque a distancias nucleares es más intensa que la gravitatoria. De muy corto alcance, prácticamente nula a distancias superiores a 10-17 m