La física moderna reconoce cuatro tipos fundamentales de interacción entre partículas: la fuerza fuerte, la fuerza débil, el electromagnetismo y la gravedad. Cada fuerza actúa de forma distinta en la distancia, y todas operan a diferentes valores de energía .
La fuerza fuerte es un efecto residual de la fuerza de color transportada por partículas llamadas gluones. Los protones están hechos de partículas más pequeñas llamadas quarks, que tienen una calidad conocida como color. Los quarks con diferentes colores se mantienen unidos por gluones, con el efecto secundario de que los protones se adhieren entre sí a pesar de sus cargas positivas mutuamente repulsivas.
La fuerza fuerte es, por lo tanto, lo suficientemente fuerte como para superar la repulsión electromagnética en distancias equivalentes al diámetro de un núcleo atómico. La fuerza débil es de aproximadamente 10 ^ -16 la fuerza de la fuerza fuerte y trabaja para cambiar un tipo de quark a otro. Regula la emisión de radiación de un átomo en descomposición y es responsable de la acumulación de núcleos atómicos pesados. La fuerza débil es transportada por un tipo de partícula llamada bosón y funciona en rangos de 0.1 por ciento del diámetro de un solo protón.
El electromagnetismo es familiar para la mayoría de las personas, aunque solo sea porque funciona en un rango potencialmente infinito y es transportado por fotones. La gravedad es, con diferencia, la fuerza más débil, pero también funciona a distancias infinitas y siempre es atractiva, por lo que sus efectos se combinan con la masa y la proximidad. La gravedad es la fuerza principal que da forma a los sistemas grandes, como las galaxias.
