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Les forces fondamentales de l'univers

Les forces fondamentales de l'univers

Les forces fondamentales sont les forces de l'Univers qui ne peuvent pas être expliquées en termes de forces plus fondamentales.

Les forces ou interactions fondamentales connues jusqu'à présent sont quatre: gravitationnelle, électromagnétique, nucléaire forte et nucléaire faible.

Le gravitationnel C'est la force d'attraction qu'un morceau de matière exerce sur un autre et affecte tous les corps. La gravité est une force très faible et unidirectionnelle, mais d'une portée infinie.

La force électromagnétique Il affecte les corps chargés électriquement et est la force impliquée dans les transformations physiques et chimiques des atomes et des molécules. Elle est beaucoup plus intense que la force gravitationnelle, elle a deux sens (positif et négatif) et sa portée est infinie.

Force ou interaction nucléaire fort c'est celui qui maintient ensemble les composants des noyaux atomiques et agit de manière interchangeable entre deux nucléons, protons ou neutrons. Sa portée est de l'ordre des dimensions nucléaires, mais elle est plus intense que la force électromagnétique.

Force ou interaction nucléaire faible est responsable de la désintégration bêta des neutrons; Les neutrinos ne sont sensibles qu'à ce type d'interaction. Son intensité est inférieure à celle de la force électromagnétique et sa portée est encore inférieure à celle d'une forte interaction nucléaire.

Tout ce qui se passe dans l'Univers est dû à l'action d'une ou plusieurs de ces forces qui diffèrent les unes des autres car chacune implique l'échange d'un type de particule différent, appelé échange ou particule intermédiaire. Toutes les particules d'échange sont des bosons, tandis que l'origine des particules de l'interaction sont des fermions.

Actuellement, les scientifiques tentent de démontrer que toutes ces forces fondamentales, apparemment différentes, sont des manifestations, dans des circonstances différentes, d'un mode d'interaction unique. Le terme "théorie du champ unifié" englobe les nouvelles théories dans lesquelles deux ou plusieurs des quatre forces fondamentales apparaissent comme si elles étaient fondamentalement identiques.

La théorie de la grande unification tente d'unir dans un cadre théorique unique les interactions nucléaires fortes et nucléaires faibles, et la force électromagnétique. Cette théorie du champ unifié est toujours en cours de test. La théorie de tout est une autre théorie de champ unifiée qui vise à fournir une description unifiée des quatre forces fondamentales.

Aujourd'hui, le meilleur candidat pour devenir une théorie est la théorie des supercordes. Cette théorie physique considère les composants fondamentaux de la matière non pas comme des points mathématiques, mais comme des entités unidimensionnelles appelées «cordes». Il incorpore la théorie mathématique de la supersymétrie, qui suggère que tous les types de particules connus doivent avoir un «compagnon supersymétrique», la plupart n'ayant pas encore été découverts.

Cela ne signifie pas qu'il existe un compagnon pour chaque particule individuelle (par exemple, pour chaque électron), mais un type de particule associé à chaque type de particule connu. La particule hypothétique correspondant à l'électron serait la selectron, par exemple, et celui correspondant au photon serait le fotino.

Cette combinaison de théorie des cordes et la supersymétrie est à l'origine du nom "superstrings".

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