Fundamentale krefter, grunnleggende krefter i naturen som alle andre krefter kan utledes fra. Omkring år 1900 regnet man med at alle observerte krefter, f.eks. friksjon, elastiske krefter, trykk og tidevannskrefter, kunne avledes fra to fundamentale krefter: elektromagnetiske krefter og gravitasjon. Omkring 1930 var det blitt klart at det eksisterer to typer kjernekrefter: en sterk kjernekraft, som holder protoner og nøytroner sammen i atomkjerner, og en svak kjernekraft, som forårsaker β-radioaktivitet. Man regnet altså med fire fundamentale krefter: gravitasjon, elektromagnetisk kraft samt svak og sterk kjernekraft. I løpet av 1960- og 1970-årene ble det utviklet en teori der den elektromagnetiske og den svake kjernekraften ble betraktet som to komponenter av en «elektrosvak» kraft. Denne teorien ble eksperimentelt bekreftet i 1983. Dermed var antallet fundamentale krefter i naturen redusert til tre.

Det er også utviklet en teori, kvantekromodynamikken, som har gitt en ny forståelse av den sterke kjernekraften. Denne blir nå oppfattet som en sekundærvirkning av en fundamental «fargekraft» mellom kvarker, og skyldes at de fargenøytrale protonene og nøytronene har ujevn fordeling av fargeladning, på tilsvarende måte som den molekylære van der Waals-kraften er en sekundærvirkning av den elektromagnetiske kraften, og skyldes at de elektrisk nøytrale atomene har ujevn fordeling av elektrisk ladning. (Betegnelsen «farge» skyldes at kvarkene har en type ladning som kalles fargeladning, uten at dette har noe med vanlige farger å gjøre. Se også kvark.)

De siste femten årene har det vært arbeidet med å konstruere en såkalt stor forent teori (Grand Unified Theory, GUT) som tillater en å oppfatte den elektromagnetiske kraften, den svake kjernekraften og fargekraften som forskjellige komponenter av én og samme kraft. Dersom man lykkes i å konstruere en GUT-teori med konsekvenser som stemmer med observasjoner, kan alle kreftene i naturen avledes fra to fundamentale krefter.

Man har også forsøkt å inkludere gravitasjon i en forent teori for kreftene, slik at alle krefter skulle kunne avledes fra en eneste fundamental kraft. Den mest lovende type teori i denne sammenheng er strengeteorien, hvor de elementære partiklene, som all materie er bygd opp av, ikke lengre er punktlike, men betraktes som uendelig tynne tråder, «strenger».

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.