O Universo tal como o conhecemos existe (e os fenómenos associados à sua existência) devido às possíveis interações entre as partículas existentes.

Existem quatro interações fundamentais conhecidas, com diferentes caraterísticas:

Interação gravitacional;

Interação eletromagnética;

Interação forte;

Interação fraca.

Interação gravitacional

Este tipo de interação é sempre atrativa, produzindo efeitos até ao infinito. Apesar disso é a mais fraca das quatro interações.

É considerada a responsável pela estabilidade do Universo.

A partícula mediadora (que relaciona as partículas sujeitas a esta interação) será o gravitão, mas nunca foi observado.

Lei da Gravitação Universal
Força gravítica

Interação eletromagnética

É uma interação que aparece em fenómenos elétricos e magnéticos, podendo ser atrativa ou repulsiva.

É a responsável pela existência dos átomos, moléculas...

A partícula mediadora é o fotão.

Interação forte

Este tipo de interação mantém os quarks unidos, evitando o afastamento das partículas devido às suas cargas.

É a interação mais forte das quatro, mas apenas se faz sentir a curtas distâncias (raio de ação semelhante ao tamanho dos núcleos atómicos).

A partícula mediadora é o gluão.

Interação fraca

Esta interação é a responsável pelos fenómenos radioativos.

Apenas se fazem sentir a distâncias muito pequenas, ainda menores do que a interação forte.

Tem várias partículas mediadoras: os bozões W+, W- e Z0.

Comparação entre as interações

A tabela seguinte resume e compara as diferentes características das quatro interações fundamentais.

Tabela I - Comparação entre as interações fundamentais.

Interação Agente Intensidade
relativa
Alcance Partícula
mediadora
Gravitacional Partículas com massa 1 Infinito Gravitão
Fraca Alguns quarks 1035 < 10-18 m W+, W-, Z0
Eletromagnética Partículas carregadas 1038 Infinito Fotão
Forte Quarks e partículas
constituídas por quarks
1040 < 10-15 m Gluão