Les interactions

Les interactions fonndamentales.
La physique reconnaît quatre interactions (ou forces) fondamentales, auxquelles il est est possible de rapporter la totalité des phénomènes observables : l'intercation électromagnétique, l'interaction nucléaire forte, l'interaction nucléaire faible et l'interaction gravitationnelle. Les trois premières ont une formulation quantique, qui permet de comprendre une interaction entre particules de matière comme un échange de particules (virtuelles) vectrices de forces. A ce jour, la formulation de la gravitation dans ce cadre n'a pas été possible.

• L'interaction électromagnétique définit les actions réciproques entre particules chargées électriquement. Elle englobe les phénomènes électriques et magnétiques, tels que les forces électrostatiques, les forces magnétiques et les interactions lumineuses. L'électromagnétisme est décrit par les lois de Maxwell. Les particules vectrices de l'interaction électromagnétique sont les photons.

• L'interaction nucléaire forte, également appelée force forte, est la force responsable de la cohésion des nucléons (protons et neutrons) au sein des noyaux atomiques et, à un niveau plus fondamental, la force qui unit les quarks à l'intérieur des nucléons (on parle alors de force de couleur). C'est la force la plus puissante connue, mais elle n'agit que sur de très courtes distances. Les particules vectrices de l'interaction forte (interaction de couleur) sont les gluons.

• L'interaction nucléaire faible, également appelée force faible, est responsable de certaines formes de désintégration radioactive  et d'autres processus de changement de saveur des particules subatomiques. Elle est relativement faible par rapport aux autres interactions. Les particules vectrices de l'interaction faible (interaction de couleur) sont appelées bosons faibles.

• L'interaction gravitationnelle est la force d'attraction mutuelle entre les objets massifs. La loi de la gravitation universelle formulée par Isaac Newton décrit avec une bonne approximation cette interaction lorsque les champs de gravitation sont faible. Une théorie de la gravitation plus satisfaisante est la relativité générale d'Einstein. Les gravitons, qui seraient les particules vectrices de la gravitations dans une formulation quantique de la relativité générale, sont encore des particules hypothétiques.