Les interactions fondamentales

Introduction

En physique, toute action d'un objet sur un autre est modélisée par une force. Ces forces trouvent leur origine dans quatre interactions fondamentales.

Les quatre interactions fondamentales

Interaction gravitationnelle

Deux corps de masses $m_A$ et $m_B$, séparés par une distance $$ F = k \frac{|q_A| \cdot |q_B|}{d^2} $$0, exercent l'un sur l'autre une force d'attraction :

$$ F = G \frac{m_A \cdot m_B}{d^2} $$

avec $$ F = k \frac{|q_A| \cdot |q_B|}{d^2} $$1 N·m²·kg⁻².

Caractéristiques

• Toujours attractive
• Proportionnelle au produit des masses
• Inversement proportionnelle au carré de la distance

Interaction électromagnétique

Loi de Coulomb

Deux charges ponctuelles $$ F = k \frac{|q_A| \cdot |q_B|}{d^2} $$2 et $$ F = k \frac{|q_A| \cdot |q_B|}{d^2} $$3 séparées par une distance $$ F = k \frac{|q_A| \cdot |q_B|}{d^2} $$4 :

$$ F = k \frac{|q_A| \cdot |q_B|}{d^2} $$

avec $$ F = k \frac{|q_A| \cdot |q_B|}{d^2} $$5 N·m²·C⁻².

Caractéristiques

• Attractive si les charges sont de signes opposés
• Répulsive si les charges sont de même signe
• Beaucoup plus intense que la gravitation à l'échelle atomique

Interactions nucléaires

• Interaction forte : assure la cohésion du noyau (lie les nucléons entre eux malgré la répulsion entre protons)
• Interaction faible : responsable de certaines désintégrations radioactives (radioactivité $$ F = k \frac{|q_A| \cdot |q_B|}{d^2} $$6)

Bilan

À notre échelle, seules les interactions gravitationnelle et électromagnétique ont des effets observables. Les interactions nucléaires n'agissent qu'à l'échelle du noyau.