Interaksyong pundamental

Sa pisika, ang mga interaksyong pundamental o puwersang pundamental ay ang mga interaksyon na tila hindi mababawasan sa mas pangunahing interaksyon. Mayroong apat na interaksyong pundamental na kilalang mayroon: Sipin ng pahina 109

 grabidad
 elektromagnetismo
 interaksyong mahina
 interaksyong malakas

Nakakagawa ang mga interaksyong pang-grabidad at elektromagnetiko ng mahabang-layong puwersa na maaring makita ang epekto ng diretso sa pang-araw-araw na buhay. Nakakagawa naman ang mga interaksyong malakas at mahina ng mga puwersa sa mga distansyang maliit at subatomiko at pinamamahalaanan ng mga interaksyong nukleyar sa loob ng mga atomo.

Naghinuha ang ilang mga siyentipiko na maaring mayroong ikalimang puwersa, subalit nanatiling espekulasyon ang mga hinuhang ito. Bagaman, posible na ang ikalimang puwersa ay isang kombinasyon ng apat na puwersa ng isang kampong eskalar; tulad ng kampong Higgs.

Bawat isa sa mga kilalang interaksyong pundamental ay maaring isalarawan sa matematika bilang  kampo (o field). Naiuugnay ang puwersang pang-grabidad sa kurbada sa  spacetime (espasyo at panahon), na sinasalarawan sa teoriya ng pangkalahatang relatibidad ni Albert Einstein. Ang ibang tatlong ay diskretong kampong kuwantum, at ang kanilang mga interaksyon ay pinamamagitan ng mga partikulang elementarya na sinasalarawan ng Pamantayang Modelo ng pisikang pampartikula.

Sa loob ng Pamantayang Modelo, ang mga interaksyong malakas ay dinadala ng isang partikula na tinatawag na gluon at responsible ito para sa mga quark na binibigkis ang mga ito ng sama-sama upang buuin ang mga hadron, tulad ng mga proton at neutron. Bilang  nalalabing epekto, nakakalikha ito ng puwersang nukleyar na binibigkis ang huling mga partikula upang makabuo ng nukleyong atomiko. Dinadala ang interaksyong mahina ng mga partikula na tinatawag na mga boson na W at Z, at umaakto din sa nukleyo ng atomo, pinamamagitan ang radyoaktibong pagkabulok.  Nakakalikha ang mga puwersang elektromagnetiko, na dinadala ng poton, ng mga kampong elektriko at magnetiko, na responsable sa atraksyon sa pagitan ng umiinog na mga elektron at nukleyong atomiko na kinakapit ang mga atomo ng sama-sama, gayon din ang mga bigkis pangkimika at alon na elektromagnetiko, kabilang ang nakikitang liwanag, at binubuo ang batayan para sa teknolohiyang elektrikal. Bagaman ang puwersang elektromagnetiko ay malayong mas malakas kaysa grabidad, may pagkahilig itong ikansela ang sarili sa loob ng malalaking bagay, kaya, sa mga distanyang malaki (astronomikal), nahihilig ang grabidad bilang ang puwersang dominante, at responsable sa pagkapit ng malakihang estraktura sa uniberso, tulad ng mga planeta, bituin, at galaksiya.

Naniniwala ang maraming pisiko na ang mga puwersang pundamental na mga ito ay magiging magkakaugnay at magiging kaisa sa isang nag-iisang puwersa sa napakataas na mga enerhiya sa isang maliit na sukat, ang sukat na Planck, subalit ang mga akselarador ng partikula ay hindi makakagawa ng napakalaking mga enerhiya upang siyasatin ito sa isang eksperimento. Ang paggawa ng isang karaniwang teoretikal na balangkas na magpapaliwanag sa relasyon sa pagitan ng mga puwersa sa nag-iisang teoriya ay marahil ang pinakamainam na layunin ng mga pisikong teoritikal ngayon. Napag-isa na ang mga puwersang mahina at elektromagnetiko sa teoriyang electroweak nina Sheldon Glashow, Abdus Salam, at Steven Weinberg, na dahil dito ay nakatanggap sila ng Premyong Nobel sa pisika ng 1979. May ilang mga pisiko ang nag-iisip na pag-isahin ang mga kampong malakas at electroweak sa loob ng tinatawag na isang Grand Unified Theory (GUT, ). Ang isang mas malaking hamon ay ang hanapin ang paraan na i-kuwantum ang kampong grabitasyonal, na magreresulta sa teoriya ng kuwantum na grabidad o quantum gravity (QG) na gagawin ipagkaisa ang grabidad sa isang karaniwang balangkas na pang-teoriya sa ibang tatlong puwersa. Hinahanap ng ilang teoriya, kapansin-pansin ang teoriyang string, na pagkaisahin ang parehong QG and GUT sa loob ng isang balangkas, na pinag-iisa ang lahat ng apat na mga interaksyong pundamental kasama ang henerasyon ng masa sa loob ng isang teoriya ng lahat o theory of everything (ToE).

Mga sanggunian

Kategorya:Pisikang pampartikula