Θεμελιώδης αλληλεπίδραση

Ο όρος θεμελιώδης αλληλεπίδραση ή Θεμελιώδεις Δυνάμεις αφορά τον μηχανισμό σύμφωνα με τον οποίο τα διάφορα σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Σήμερα γνωρίζουμε πως υπάρχουν τέσσερις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις/δυνάμεις: η βαρυτική, η ηλεκτρομαγνητική, η ισχυρή και η ασθενής αλληλεπίδραση.

Σύνοψη των σωματιδίων και των δυνάμεων της σωματιδιακής φυσικής

Οι σύγχρονες θεωρίες υποστηρίζουν ότι τα σωματίδια δεν αλληλεπιδρούν απ' ευθείας μεταξύ τους, αλλά η αλληλεπίδραση λαμβάνει μέρος μέσω των φορέων της εκάστοτε αλληλεπίδρασης, όπως είναι το φωτόνιο για την ηλεκτρομαγνητική.

Μεγάλο κομμάτι της έρευνας σήμερα στο πεδίο της θεωρητικής φυσικής στρέφεται στην ενοποίηση των τεσσάρων αυτών αλληλεπιδράσεων. Το πρώτο βήμα έγινε με την ενοποίηση του ηλεκτρισμού με τον μαγνητισμό από τον Τζέιμς Μάξγουελ. Η ηλεκτρομαγνητική και η ασθενής αλληλεπίδραση έχουν επίσης ενωθεί ως η ηλεκτροασθενής αλληλεπίδραση, στο όριο των χαμηλών ενεργειών. Οι μεγαλοενοποιημένες θεωρίες βαθμίδας φιλοδοξούν να ενοποιήσουν την ηλεκτροασθενή με την ισχυρή αλληλεπίδραση, ενώ παραμένει και η βαρύτητα, για την οποία έχουν διατυπωθεί αρκετές ανεπιβεβαίωτες θεωρίες, όπως η θεωρία Χορδών.

Θεμελιώδεις Δυνάμεις
Δύναμη	Σχετική Ισχύς	Εμβέλεια (m)	Σωμάτιο Αλληλεπίδρασης
Ισχυρή Πυρηνική	1	$10^{-15}$	Γκλουόνιο (μεταξύ quarks), μεσόνιο π (μεταξύ νουκλεονίων)
Ηλεκτρομαγνητική	${\frac {1}{137}}$	$\infty$	Φωτόνιο
Ασθενής Πυρηνική	$10^{-6}$	$10^{-18}$	$W^{+},W^{-},Z_{0}$
Βαρύτητα	$6*10^{-38}$	$\infty$	Βαρυτόνιο - Δεν έχει ανακαλυφθεί.