4 lực cơ bản trong vũ trụ
Tương tác điện từ Tương tác mạnh Tương tác yếu Mô hình chuẩn của vật lý hạt Tương tác hấp dẫn Có tương tác cơ bản thứ năm hay không? Lực, hay tương tác, là biểu hiện cơ bản và có vai trò sống còn của vũ trụ. Nếu vũ trụ tràn ngập vật chất nhưng không có tương tác giữa chúng (mà như sẽ nói dưới đây là do tác dụng của các hạt gọi chung là boson) thì không có sự tạo thành các hạt nhân, nguyên tử, phân tử, … và các thiên hà, sao và hành tinh. Khái niệm lực đã rất quen thuộc hàng ngày, và có rất nhiều tên gọi cho nhiều kiểu tương tác. Tuy nhiên trên thực tế vũ trụ chỉ có bốn loại lực và chúng đóng tất cả các vai trò mà chúng ta đã biết. Lực là một khái niệm có thể nói là rất lâu đời, từ những ngày đầu của nền văn minh nhân loại, người ta đã dùng khái niệm này để chỉ mọi tương tác diễn ra hàng ngày. Tuy nhiên chúng ta sẽ không đi sâu vào lịch sử của văn minh nhân loại hay ngôn ngữ học ở đây mà chỉ quan tâm tới một ý. Đó là trong suốt lịch sử phát triển của nền văn minh mà nền tảng chính là các nghiên cứu khoa học, các lực trong tự nhiên ngày càng tỏ ra phong phú khi ngày càng có nhiều hiện tượng được quan sát trong tự nhiên cũng như trong các dụng cụ và thiết bị mà chính con người sáng tạo ra. Dựa vào biểu hiện của các lực mà chúng được đặt tên: lực đàn hồi của lò so, lực căng của dây, lực ma sát trong cọ sát các vật thể, lực đẩy Archimedes trong chất lỏng, lực hấp dẫn giữa các thiên thể, lực điện giữa các cực nam châm, … Tất nhiên, trong một thời gian dài các lực này được coi là độc lập hay ít ra là rất ít liên quan tới nhau, và tới tận bây giờ có lẽ đa số nhân loại thuộc phần ít tìm hiểu khoa học cũng vẫn tin như vậy. Nhưng thực tế (chúng ta sẽ lại bỏ qua lịch sử vì nó không cần thiết ở đây) thì vật lý ngày nay đã xác nhận rằng trong vũ trụ chỉ có bốn loại lực, hay bốn loại tương tác cơ bản. Các tương tác này đều có vai trò sống còn đối với sự tồn tại của bản thân vật chất và các cấu trúc trong vũ trụ. Các loại tương tác khác mà bạn có thể nghe tên hàng ngày thực ra chỉ là những phương thức biểu hiện khác nhau của một trong các tương tác cơ bản. Trước khi đi riêng vào từng loại lực (tương tác) cơ bản, có một lưu ý nhỏ, đó là theo vật lý hiện ...