Cuatro fuerzas
Hay cuatro fuerzas conocidas por la física. Cada uno de estos jugó un papel fundamental en el comienzo de todas las cosas, pero unos comenzaron a actuar antes que otros.
Fuerzas electromagnéticas y gravitatorias
Nos encontramos con fuerzas electromagnéticas después del nacimiento cuando abrimos los ojos por primera vez y vemos la luz. Aprendemos sobre la fuerza de la gravedad cuando tratamos de levantar algo por primera vez. La intensidad de la fuerza electromagnética y de la fuerza gravitatoria disminuye inversamente al cuadrado de la distancia desde la fuente de la fuerza.
La luz actúa como si emanara del centro de un cuerpo luminoso y la gravedad actúa como si viniera del centro de un cuerpo masivo. Si nos alejamos el doble, la intensidad de la luz o la gravedad será cuatro veces menor. Si nos alejamos tres veces más, las fuerzas serán nueve veces menores. Tenemos que multiplicar el factor de distancia por sí mismo para obtener el factor de reducción.
La influencia gravitatoria de las estrellas y las galaxias disminuye con la distancia de la misma manera que disminuye la intensidad de su luz. Isaac Newton (matemático y físico inglés, 1642–1727) señaló que la gravedad y la luz deben atravesar la superficie de cualquier esfera centrada en una estrella. Dado que el área de superficie de una esfera es proporcional al cuadrado de su radio, Newton razonó que la luz y la gravedad de una estrella deben disminuir en intensidad inversamente al cuadrado de su distancia desde la fuente.
La reducción por el inverso del cuadrado parece muy rápida hasta que conocemos otras fuerzas cuyos efectos disminuyen aún más rápidamente con la distancia. Las fuerzas de gravedad y electromagnéticas son fuerzas de largo alcance. El largo alcance de las fuerzas electromagnéticas nos permite ver estrellas y galaxias distantes.
Las otras dos fuerzas tienen un alcance muy corto. Sus efectos disminuyen mucho más rápidamente que el inverso del cuadrado de la distancia a la fuente. Las dos fuerzas son apreciables sólo dentro de los núcleos de los átomos. Por esa razón, nunca las encontramos en la vida cotidiana. Estas dos fuerzas se denominan fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil.
La fuerza nuclear fuerte
Tanto los protones como los neutrones se denominan nucleones, ya que cada uno es un componente principal de los núcleos. Los protones no permanecerán juntos por mucho tiempo en ausencia de neutrones. Se repelen entre sí muy fuertemente por dos razones. Primero, las cargas eléctricas similares se repelen entre sí y las cargas diferentes se atraen. Los protones son positivos y los electrones son negativos. Los protones y los electrones se atraen entre sí. Los protones repelen a otros protones y los electrones repelen a otros electrones. En segundo lugar, la fuerza de repulsión es electromagnética y, por lo tanto, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las partículas. Existe una fuerza de atracción considerable entre un protón en un núcleo y los electrones en la capa externa del átomo. La fuerza de repulsión entre dos protones en un núcleo es mucho mayor porque el núcleo es muy pequeño y los protones están muy cerca uno del otro. El tamaño del núcleo es 10.000 veces más pequeño que el tamaño del átomo. Eso hace que la fuerza entre los protones en el núcleo sea 100.000.000 veces mayor que la fuerza entre un protón y un electrón. ¿Cuál es el pegamento que mantiene unido el núcleo?
Los neutrones, los electrones y los protones tienen masa y, por lo tanto se atraen gravitacionalmente. Sin embargo, la fuerza de repulsión eléctrica entre dos protones en un núcleo es 1.250 decillones de veces mayor que la fuerza de atracción gravitacional. (Un decillón en el sistema estadounidense es un 1 seguido de 36 ceros. En el sistema británico, eso es 1.250.000 quintillones. De cualquier manera, es un número muy grande). La gravedad es la más débil de todas las fuerzas físicas conocidas. Es demasiado débil para superar la repulsión eléctrica en el núcleo. Tiene que haber algún otro tipo de "pegamento" para mantener unido el núcleo.
El núcleo de hidrógeno más simple es un solo protón. Cuando se descubrió por primera vez el protón, los físicos pensaron que el núcleo de hidrógeno simple no necesitaba "pegamento" porque el protón no se repele a sí mismo. Solo más tarde descubrieron que los protones y los neutrones están compuestos por tres partículas cada uno. Murray Gell-Mann (físico estadounidense, 1929–2019) dio a estas partículas el caprichoso nombre de "quarks". Los quarks tienen carga eléctrica. Los quarks más comunes son el quark "arriba" (en inglés, “up”), que tiene una carga positiva igual en magnitud a 2/3 de la carga de un electrón, y el quark "abajo" (en inglés, “down”), que tiene una carga negativa igual a 1/3 de la carga de un electrón. Los protones consisten en dos quarks up y un quark down, lo que hace que su carga neta sea positiva e igual en magnitud a la carga de un electrón. Los neutrones consisten en un quark up y dos quarks down, lo que hace que su carga eléctrica neta sea cero.
Hay atracción y repulsión electromagnética entre los quarks dentro del protón. Un núcleo de hidrógeno también puede tener uno o dos neutrones. Los neutrones no tienen carga eléctrica neta y por lo tanto no están sujetos a fuerzas externas de atracción o repulsión eléctrica, pero en su interior tienen atracción y repulsión entre sus quarks al igual que los protones. Un núcleo que incluye neutrones y más que un protón necesita el pegamento que mantenga unidos los núcleos.
Los núcleos con más de un protón requieren neutrones para su estabilidad. Un núcleo de helio tiene dos protones y normalmente dos neutrones. Los elementos más ligeros tienen aproximadamente el mismo número de neutrones y protones. A medida que los núcleos se hacen más grandes, necesitan neutrones adicionales para mantenerse unidos. El elemento natural más pesado, el uranio, tiene 92 protones, 92 neutrones y 51 o 54 neutrones adicionales. El número de neutrones del uranio es un poco más de uno y medio por el número de protones.
Uno de los efectos de los neutrones es agrandar el núcleo. Se podría decir que los neutrones diluyen los protones. Mantener los protones más separados reduce su repulsión eléctrica. Sin embargo, la dilución por sí sola no explica qué mantiene unido al núcleo.
En resumen, si un núcleo tiene más de un nucleón, necesita algo más fuerte que la repulsión eléctrica de los protones para mantenerlo unido. La fuerza fuerte mantiene unidos a dos o más nucleones para formar un núcleo. La fuerza fuerte es la misma ya sea que actúe entre dos protones, dos neutrones o un protón y un neutrón.
La fuerza nuclear débil
La cuarta fuerza es la fuerza nuclear débil. La fuerza débil no es tan fuerte como la repulsión eléctrica entre protones, aunque es mucho más fuerte que la fuerza gravitatoria entre ellos. Actuando durante un largo período de tiempo, la fuerza débil puede hacer que los núcleos pesados se dividan en fragmentos más livianos.
Uno puede pensar en la fuerza débil como las raíces de un árbol. Las raíces a veces penetran pequeñas fisuras en la roca. La madera es mucho más débil que la piedra, pero con el tiempo suficiente, las raíces de los árboles pueden romper rocas grandes. De manera análoga, la fuerza débil actua con relativa lentitud, pero puede romper un gran núcleo.
Asociados con la fuerza débil están los neutrinos. La fuerza débil siempre provoca la emisión de un neutrino junto con un electrón o un positrón. La fuerza débil puede hacer que uno de los protones de un núcleo emita un positrón y un neutrino. El positrón se lleva la carga positiva del protón y deja al protón sin carga. Por lo tanto, un protón se convierte en un neutrón cuando emite un positrón. Las fuerzas nucleares suministran la energía para hacer el positrón y el neutrino. Un neutrón tiene más masa que un protón. La diferencia de masa es equivalente a una cierta cantidad de energía, según la fórmula de Einstein. Las fuerzas nucleares también deben suministrar la energía equivalente a la diferencia de masa necesaria para convertir el protón en un neutrón.
La fuerza débil también puede hacer que un neutrón emita un electrón y un neutrino. Un neutrón no tiene carga eléctrica. El dotar al electrón que se va con carga negativa deja carga positiva en el neutrón. Un neutrón que adquiere carga positiva se convierte en un protón. Los neutrones tienen un poco más de masa que los protones. La masa ligeramente mayor de un neutrón permite que los neutrones libres se descompongan espontáneamente en protones, electrones y neutrinos. Es decir, la fuerza débil puede actuar sobre un neutrón aislado y romperlo. Esta es la razón por la cual los núcleos de los átomos no pueden consistir solamente de neutrones, incluso si solamente hay un neutrón. El núcleo de un átomo debe tener al menos un protón.
La fuerza débil no puede convertir un protón aislado en un neutrón, positrón y neutrino. No hay nada que suministre la energía para convertirse en la masa extra requerida. Los protones libres son estables. Si hay algún mecanismo que los rompen en partículas es un tema de investigación en curso. Los físicos están seguros de que, si lo hacen, se rompen con muy, muy poca frecuencia.
El número de protones que tiene un núcleo determina qué elemento es. Si el núcleo de un elemento adquiere o pierde neutrones, pero retiene la misma cantidad de protones, el elemento se convierte en un isótopo más pesado o más liviano del mismo elemento.
Un elemento puede tener un número variable de electrones dependiendo de su temperatura o de su participación en reacciones químicas. Si el elemento tiene el mismo número de electrones que de protones, es un átomo neutro. Si adquiere más electrones se convierte en un ion negativo, y si pierde electrones se convierte en un ion positivo. Un núcleo caliente en el interior de una estrella se precipita frenéticamente, demasiado rápido para retener electrones. Tal núcleo es el ion positivo completamente ionizado de su elemento. Pero cuando un núcleo se enfría a temperaturas bajas y ordinarias, se ralentiza. Un núcleo que se mueve lentamente utilizará sus fuerzas eléctricas para capturar electrones hasta que el número de electrones sea igual al número de protones. En ese punto, la combinación de núcleo y electrones se convierte en un átomo eléctricamente neutro. La atracción eléctrica cae a cero fuera del átomo un poco más allá del electrón más externo porque cada línea de fuerza eléctrica comienza en un protón y termina en un electrón dentro del átomo.
La forma en que los átomos actúan químicamente depende del número y la configuración de los electrones más externos. Los electrones más externos del átomo participan en varias reacciones químicas entre átomos, dependiendo del número de electrones que participan. Un cambio en el número de electrones cambia dramáticamente la configuración y las características químicas. Dado que la cantidad de protones en el núcleo no cambia en ninguna reacción química, y la cantidad de protones determina el rango limitado de variación de la cantidad de electrones, generalmente decimos que la cantidad de protones determina la química de cada elemento. Si el núcleo gana o pierde un protón, se convierte en un elemento diferente y puede tener reacciones químicas muy diferentes.
Cambiamos el nombre de un núcleo después de que la fuerza débil actúa sobre él, porque el número de protones aumenta o disminuye en uno. Un protón adicional convierte al núcleo en el siguiente elemento más alto en la lista de número creciente de protones. Si un protón se convierte en un neutrón, el núcleo se convierte en el siguiente elemento inferior de la lista. Cambiamos el nombre incluso si el núcleo está demasiado caliente y se mueve demasiado rápido para capturar electrones.
Cuando actúa la fuerza nuclear débil, es probable que deje inestable el nuevo elemento superior porque el nuevo núcleo puede no tener suficientes neutrones, o demasiados neutrones, para mantenerse unido. El número de neutrones necesarios para la estabilidad generalmente aumenta con el número de protones. Cuando la fuerza débil aumenta el número de protones en uno, simultáneamente disminuye el número de neutrones en uno. El nuevo elemento superior probablemente decaerá de una manera característica algún tiempo después de que actúe la fuerza débil. Puede emitir un nucleón o un núcleo de helio, o puede dividirse en dos partes casi iguales. El proceso de división se llama fisión.
Si la fuerza nuclear débil crea un nuevo elemento inferior, el nuevo elemento puede ser estable porque tendrá un neutrón más y un protón menos. Pero tener demasiados neutrones en un núcleo también es inestable, porque los neutrones en sí mismos son inestables. Si el núcleo es inestable, se dividirá o decaerá de una manera característica.
No se encuentran electrones ni positrones en los núcleos, pero aparecen cuando actúa la fuerza débil. Los electrones o positrones a veces vienen en versiones más pesadas llamadas muones o en una versión aún más pesada llamada tauones, por las letras griegas mu (μ) o tau (τ) que los físicos usan para representarlos. Estas partículas casi nunca aparecen excepto en reacciones muy energéticas.
Ahora que conocemos las cuatro fuerzas, podemos tratar de determinar cuál vino primero.
Hay cuatro fuerzas conocidas por la física. Cada uno de estos jugó un papel fundamental en el comienzo de todas las cosas, pero unos comenzaron a actuar antes que otros.
Fuerzas electromagnéticas y gravitatorias
Nos encontramos con fuerzas electromagnéticas después del nacimiento cuando abrimos los ojos por primera vez y vemos la luz. Aprendemos sobre la fuerza de la gravedad cuando tratamos de levantar algo por primera vez. La intensidad de la fuerza electromagnética y de la fuerza gravitatoria disminuye inversamente al cuadrado de la distancia desde la fuente de la fuerza.
La luz actúa como si emanara del centro de un cuerpo luminoso y la gravedad actúa como si viniera del centro de un cuerpo masivo. Si nos alejamos el doble, la intensidad de la luz o la gravedad será cuatro veces menor. Si nos alejamos tres veces más, las fuerzas serán nueve veces menores. Tenemos que multiplicar el factor de distancia por sí mismo para obtener el factor de reducción.
La influencia gravitatoria de las estrellas y las galaxias disminuye con la distancia de la misma manera que disminuye la intensidad de su luz. Isaac Newton (matemático y físico inglés, 1642–1727) señaló que la gravedad y la luz deben atravesar la superficie de cualquier esfera centrada en una estrella. Dado que el área de superficie de una esfera es proporcional al cuadrado de su radio, Newton razonó que la luz y la gravedad de una estrella deben disminuir en intensidad inversamente al cuadrado de su distancia desde la fuente.
La reducción por el inverso del cuadrado parece muy rápida hasta que conocemos otras fuerzas cuyos efectos disminuyen aún más rápidamente con la distancia. Las fuerzas de gravedad y electromagnéticas son fuerzas de largo alcance. El largo alcance de las fuerzas electromagnéticas nos permite ver estrellas y galaxias distantes.
Las otras dos fuerzas tienen un alcance muy corto. Sus efectos disminuyen mucho más rápidamente que el inverso del cuadrado de la distancia a la fuente. Las dos fuerzas son apreciables sólo dentro de los núcleos de los átomos. Por esa razón, nunca las encontramos en la vida cotidiana. Estas dos fuerzas se denominan fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil.
La fuerza nuclear fuerte
Tanto los protones como los neutrones se denominan nucleones, ya que cada uno es un componente principal de los núcleos. Los protones no permanecerán juntos por mucho tiempo en ausencia de neutrones. Se repelen entre sí muy fuertemente por dos razones. Primero, las cargas eléctricas similares se repelen entre sí y las cargas diferentes se atraen. Los protones son positivos y los electrones son negativos. Los protones y los electrones se atraen entre sí. Los protones repelen a otros protones y los electrones repelen a otros electrones. En segundo lugar, la fuerza de repulsión es electromagnética y, por lo tanto, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las partículas. Existe una fuerza de atracción considerable entre un protón en un núcleo y los electrones en la capa externa del átomo. La fuerza de repulsión entre dos protones en un núcleo es mucho mayor porque el núcleo es muy pequeño y los protones están muy cerca uno del otro. El tamaño del núcleo es 10.000 veces más pequeño que el tamaño del átomo. Eso hace que la fuerza entre los protones en el núcleo sea 100.000.000 veces mayor que la fuerza entre un protón y un electrón. ¿Cuál es el pegamento que mantiene unido el núcleo?
Los neutrones, los electrones y los protones tienen masa y, por lo tanto se atraen gravitacionalmente. Sin embargo, la fuerza de repulsión eléctrica entre dos protones en un núcleo es 1.250 decillones de veces mayor que la fuerza de atracción gravitacional. (Un decillón en el sistema estadounidense es un 1 seguido de 36 ceros. En el sistema británico, eso es 1.250.000 quintillones. De cualquier manera, es un número muy grande). La gravedad es la más débil de todas las fuerzas físicas conocidas. Es demasiado débil para superar la repulsión eléctrica en el núcleo. Tiene que haber algún otro tipo de "pegamento" para mantener unido el núcleo.
El núcleo de hidrógeno más simple es un solo protón. Cuando se descubrió por primera vez el protón, los físicos pensaron que el núcleo de hidrógeno simple no necesitaba "pegamento" porque el protón no se repele a sí mismo. Solo más tarde descubrieron que los protones y los neutrones están compuestos por tres partículas cada uno. Murray Gell-Mann (físico estadounidense, 1929–2019) dio a estas partículas el caprichoso nombre de "quarks". Los quarks tienen carga eléctrica. Los quarks más comunes son el quark "arriba" (en inglés, “up”), que tiene una carga positiva igual en magnitud a 2/3 de la carga de un electrón, y el quark "abajo" (en inglés, “down”), que tiene una carga negativa igual a 1/3 de la carga de un electrón. Los protones consisten en dos quarks up y un quark down, lo que hace que su carga neta sea positiva e igual en magnitud a la carga de un electrón. Los neutrones consisten en un quark up y dos quarks down, lo que hace que su carga eléctrica neta sea cero.
Hay atracción y repulsión electromagnética entre los quarks dentro del protón. Un núcleo de hidrógeno también puede tener uno o dos neutrones. Los neutrones no tienen carga eléctrica neta y por lo tanto no están sujetos a fuerzas externas de atracción o repulsión eléctrica, pero en su interior tienen atracción y repulsión entre sus quarks al igual que los protones. Un núcleo que incluye neutrones y más que un protón necesita el pegamento que mantenga unidos los núcleos.
Los núcleos con más de un protón requieren neutrones para su estabilidad. Un núcleo de helio tiene dos protones y normalmente dos neutrones. Los elementos más ligeros tienen aproximadamente el mismo número de neutrones y protones. A medida que los núcleos se hacen más grandes, necesitan neutrones adicionales para mantenerse unidos. El elemento natural más pesado, el uranio, tiene 92 protones, 92 neutrones y 51 o 54 neutrones adicionales. El número de neutrones del uranio es un poco más de uno y medio por el número de protones.
Uno de los efectos de los neutrones es agrandar el núcleo. Se podría decir que los neutrones diluyen los protones. Mantener los protones más separados reduce su repulsión eléctrica. Sin embargo, la dilución por sí sola no explica qué mantiene unido al núcleo.
En resumen, si un núcleo tiene más de un nucleón, necesita algo más fuerte que la repulsión eléctrica de los protones para mantenerlo unido. La fuerza fuerte mantiene unidos a dos o más nucleones para formar un núcleo. La fuerza fuerte es la misma ya sea que actúe entre dos protones, dos neutrones o un protón y un neutrón.
La fuerza nuclear débil
La cuarta fuerza es la fuerza nuclear débil. La fuerza débil no es tan fuerte como la repulsión eléctrica entre protones, aunque es mucho más fuerte que la fuerza gravitatoria entre ellos. Actuando durante un largo período de tiempo, la fuerza débil puede hacer que los núcleos pesados se dividan en fragmentos más livianos.
Uno puede pensar en la fuerza débil como las raíces de un árbol. Las raíces a veces penetran pequeñas fisuras en la roca. La madera es mucho más débil que la piedra, pero con el tiempo suficiente, las raíces de los árboles pueden romper rocas grandes. De manera análoga, la fuerza débil actua con relativa lentitud, pero puede romper un gran núcleo.
Asociados con la fuerza débil están los neutrinos. La fuerza débil siempre provoca la emisión de un neutrino junto con un electrón o un positrón. La fuerza débil puede hacer que uno de los protones de un núcleo emita un positrón y un neutrino. El positrón se lleva la carga positiva del protón y deja al protón sin carga. Por lo tanto, un protón se convierte en un neutrón cuando emite un positrón. Las fuerzas nucleares suministran la energía para hacer el positrón y el neutrino. Un neutrón tiene más masa que un protón. La diferencia de masa es equivalente a una cierta cantidad de energía, según la fórmula de Einstein. Las fuerzas nucleares también deben suministrar la energía equivalente a la diferencia de masa necesaria para convertir el protón en un neutrón.
La fuerza débil también puede hacer que un neutrón emita un electrón y un neutrino. Un neutrón no tiene carga eléctrica. El dotar al electrón que se va con carga negativa deja carga positiva en el neutrón. Un neutrón que adquiere carga positiva se convierte en un protón. Los neutrones tienen un poco más de masa que los protones. La masa ligeramente mayor de un neutrón permite que los neutrones libres se descompongan espontáneamente en protones, electrones y neutrinos. Es decir, la fuerza débil puede actuar sobre un neutrón aislado y romperlo. Esta es la razón por la cual los núcleos de los átomos no pueden consistir solamente de neutrones, incluso si solamente hay un neutrón. El núcleo de un átomo debe tener al menos un protón.
La fuerza débil no puede convertir un protón aislado en un neutrón, positrón y neutrino. No hay nada que suministre la energía para convertirse en la masa extra requerida. Los protones libres son estables. Si hay algún mecanismo que los rompen en partículas es un tema de investigación en curso. Los físicos están seguros de que, si lo hacen, se rompen con muy, muy poca frecuencia.
El número de protones que tiene un núcleo determina qué elemento es. Si el núcleo de un elemento adquiere o pierde neutrones, pero retiene la misma cantidad de protones, el elemento se convierte en un isótopo más pesado o más liviano del mismo elemento.
Un elemento puede tener un número variable de electrones dependiendo de su temperatura o de su participación en reacciones químicas. Si el elemento tiene el mismo número de electrones que de protones, es un átomo neutro. Si adquiere más electrones se convierte en un ion negativo, y si pierde electrones se convierte en un ion positivo. Un núcleo caliente en el interior de una estrella se precipita frenéticamente, demasiado rápido para retener electrones. Tal núcleo es el ion positivo completamente ionizado de su elemento. Pero cuando un núcleo se enfría a temperaturas bajas y ordinarias, se ralentiza. Un núcleo que se mueve lentamente utilizará sus fuerzas eléctricas para capturar electrones hasta que el número de electrones sea igual al número de protones. En ese punto, la combinación de núcleo y electrones se convierte en un átomo eléctricamente neutro. La atracción eléctrica cae a cero fuera del átomo un poco más allá del electrón más externo porque cada línea de fuerza eléctrica comienza en un protón y termina en un electrón dentro del átomo.
La forma en que los átomos actúan químicamente depende del número y la configuración de los electrones más externos. Los electrones más externos del átomo participan en varias reacciones químicas entre átomos, dependiendo del número de electrones que participan. Un cambio en el número de electrones cambia dramáticamente la configuración y las características químicas. Dado que la cantidad de protones en el núcleo no cambia en ninguna reacción química, y la cantidad de protones determina el rango limitado de variación de la cantidad de electrones, generalmente decimos que la cantidad de protones determina la química de cada elemento. Si el núcleo gana o pierde un protón, se convierte en un elemento diferente y puede tener reacciones químicas muy diferentes.
Cambiamos el nombre de un núcleo después de que la fuerza débil actúa sobre él, porque el número de protones aumenta o disminuye en uno. Un protón adicional convierte al núcleo en el siguiente elemento más alto en la lista de número creciente de protones. Si un protón se convierte en un neutrón, el núcleo se convierte en el siguiente elemento inferior de la lista. Cambiamos el nombre incluso si el núcleo está demasiado caliente y se mueve demasiado rápido para capturar electrones.
Cuando actúa la fuerza nuclear débil, es probable que deje inestable el nuevo elemento superior porque el nuevo núcleo puede no tener suficientes neutrones, o demasiados neutrones, para mantenerse unido. El número de neutrones necesarios para la estabilidad generalmente aumenta con el número de protones. Cuando la fuerza débil aumenta el número de protones en uno, simultáneamente disminuye el número de neutrones en uno. El nuevo elemento superior probablemente decaerá de una manera característica algún tiempo después de que actúe la fuerza débil. Puede emitir un nucleón o un núcleo de helio, o puede dividirse en dos partes casi iguales. El proceso de división se llama fisión.
Si la fuerza nuclear débil crea un nuevo elemento inferior, el nuevo elemento puede ser estable porque tendrá un neutrón más y un protón menos. Pero tener demasiados neutrones en un núcleo también es inestable, porque los neutrones en sí mismos son inestables. Si el núcleo es inestable, se dividirá o decaerá de una manera característica.
No se encuentran electrones ni positrones en los núcleos, pero aparecen cuando actúa la fuerza débil. Los electrones o positrones a veces vienen en versiones más pesadas llamadas muones o en una versión aún más pesada llamada tauones, por las letras griegas mu (μ) o tau (τ) que los físicos usan para representarlos. Estas partículas casi nunca aparecen excepto en reacciones muy energéticas.
Ahora que conocemos las cuatro fuerzas, podemos tratar de determinar cuál vino primero.