Redigerer Kraft (avsnitt)

== De fundamentale kreftene ==
=== De fire fundamentale kreftene og forsøket på en forening ===
Alle kreftene i universet er basert på fire [[fundamentalkraft|fundamentalkrefter]]. Den [[Fargekraft|sterk]]- og [[Svak kjernekraft|svake]]kjernekrefter er krefter som bare virker på svært korte avstander, og er ansvarlig for samspillet mellom [[Subatomær partikkel|subatomære partikler]], inkludert [[nukleoner]] og sammensatte [[Atomkjerne|nukleoner]]. Den [[Elektromagnetisme|elektromagnetiske kraften]] virker mellom [[elektrisk ladning]]er, og [[Tyngdekraft|gravitasjonskraft]] virker mellom [[masse]]er. Alle andre krefter i naturen utledes fra disse fire fundamentalkreftene. For eksempel er [[friksjon]] en manifestasjon av den elektromagnetiske kraften som virker mellom [[atom]]er mellom to flater, samt [[Paulis eksklusjonsprinsipp]] (Pauliprinsippet),<ref>{{cite web |last=Nave |first=Carl Rod |title=Pauli Exclusion Principle |work=HyperPhysics |publisher=University of Guelph |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/pauli.html |accessdate=2013-10-28}}</ref> som ikke tillater atomer å passere gjennom hverandre. Tilsvarende er krefter i en [[Fjær (teknikk)|fjær]] som modelleres etter [[Hookes lov]], egentlig et resultat av elektromagnetiske krefter og eksklusjonsprinsippet som virker sammen for å returnere et objekt tilbake til sin [[Mekanisk likevekt|likevekts]] stilling. Og [[Sentrifugalkraft|sentrifugal kreftene]] er [[akselerasjon]]s kreftene som oppstår bare på grunn av akselerasjonen av et [[Rotasjon|roterende]] [[referansesystem]].<ref name=FeynmanVol1 />{{rp|12-11}}<ref name=Kleppner />{{rp|359}}

Utvikling av grunnleggende teorier for krefter gikk langs linjene av [[Forent feltteori (fysikk)|forening]] av ulike ideer. For eksempel forente Isaac Newton den kraften som er ansvarlig for at gjenstander faller på overflaten av jorden, med kraften som er ansvarlig for banene til planetene i sin universelle gravitasjonsteori. [[Michael Faraday]] og [[James Clerk Maxwell]] vist at elektriske og magnetiske krefter ble forent gjennom en konsistent teori om elektromagnetisme. På 1900-tallet førte utvikling av [[kvantemekanikk]] til en moderne forståelse av at de første tre fundamentale kreftene (alle unntatt gravitasjon) er manifestasjoner av materie ([[fermion]]er) i samspill med utveksling av [[virtuell partikkel]]er kalt [[Gauge-boson]]er.<ref>{{cite web |title=Fermions & Bosons |work=The Particle Adventure |url=http://particleadventure.org/frameless/fermibos.html |accessdate=2008-01-04 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20071218074732/http://particleadventure.org/frameless/fermibos.html |archivedate=2007-12-18 |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2008-01-04 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20071218074732/http://particleadventure.org/frameless/fermibos.html |arkivdato=2007-12-18 |url-status=død }} {{Kilde www |url=http://particleadventure.org/frameless/fermibos.html |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2017-01-15 |arkiv-dato=2007-12-18 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20071218074732/http://particleadventure.org/frameless/fermibos.html |url-status=unfit }}</ref> [[Standardmodellen]] for partikkelfysikk tar gitt en likhet mellom kreftene og ledet forskere til å forutsi forenelighet mellom de svake og elektromagnetiske krefter i teorien om [[elektrosvak vekselvirkning]] som senere er bekreftet ved observasjoner. Den fullstendige formulering av standardmodellen predikerer en hittil uobservert [[Higgs mekanisme]], men observasjoner som [[nøytrinooscillasjon]]er tyder på at standardmodellen er ufullstendig. En [[storforenet teori]] slik at for kombinasjonen av elektrosvak vekselvirkning med den sterke kraften holdes frem som en mulighet med kandidatteorier som [[supersymmetri]] er foreslått å imøtekomme noen av de utestående uløste problemer i fysikk. Fysikere forsøker fortsatt å utvikle en konsekvent forening mellom modeller som skal kombinere alle de fire fundamentalkreftene i [[Teorien om alt]]. Einstein prøvd og feilet med dette arbeidet, men for tiden er den mest populære tilnærming for å svare på dette spørsmålet [[strengteori]].<ref name="final theory"/>{{rp|212–219}}

{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto;"
|+ '''De fire fundamentalkreftene i naturen'''<ref>{{cite web |url=http://www.cpepphysics.org/cpep_sm_large.html |title=Standard model of particles and interactions |publisher=Contemporary Physics Education Project |date=2000 |accessdate=2. januar 2017 |df= |archive-date=2017-01-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170102180203/http://www.cpepphysics.org/cpep_sm_large.html |url-status=yes }}</ref>
!rowspan="2" style="text-align: center;"| Egenskap/Interaksjon
!rowspan="2" style="text-align: center;background-color:#8585C2"|Gravitasjon
!style="background-color:#F012F0"|Svak
!style="background-color:#FF4D4D"|Elektromagnetisk
!colspan="2" style="text-align: center;background-color:#99B280"|Sterk
|-
!colspan="2" style="text-align: center;background-color:#FF9999"| <small>(Elektrosvak)</small>
!style="background-color:#CCD8C0"|<small>Fundamental</small>
!style="background-color:#F0F3EC"|<small>Gjenværende</small>
|-
|style="background-color:#FFFFF6"|Virker på:
|align="center"|Masse - Energi
|align="center"|Svak ladning
|align="center"|Elektrisk ladning
|align="center"|Fargeladning
|align="center"|Atomær nukleon
|-
|style="background-color:#FFFFF6"|Partikler opplever:
|align="center"|Alle
|align="center"|Kvarker, leptoner
|align="center"|Elektrisk ladet
|align="center"|Kvarker, [[Gluon]]er
|align="center"|[[Hadron]]er
|-
|style="background-color:#FFFFF6"|Partikler formidler:
|align="center"|Graviton <br /><small>(enda ikke observert)</small>
|align="center"|W<sup>+</sup>  W<sup>−</sup>  Z<sup>0</sup>
|align="center"|γ
|align="center"|Gluoner
|align="center"|Mesoner
|-
|style="background-color:#FFFFF6"|Styrke i skala som kvarker:
|align="center"|{{val||e=-41}}
|align="center"|{{val||e=-4}}
|align="center"|1
|align="center"|60
|<small>Ikke aktuelt <br />for kvarker</small>
|-
|style="background-color:#FFFFF6"|Styrke i skala med <br /> protoner/nøytroner:
|align="center"|{{val||e=-36}}
|align="center"|{{val||e=-7}}
|align="center"|1
|align="center"|<small> Ikke aktuelt <br />for hadroner</small>
|align="center"|20
|}

=== Gravitasjonskraft ===
{{Hoved|Tyngdekraft}}

[[Fil:Falling ball.jpg|upright|mini|Bilder av en fritt fallende basketball tatt med [[stroboskop]] med 20 blink per sekund. Distanseenhetene til høyre er multipler av omtrent 12&nbsp;millimeter. Basketball starter i ro. På tidspunktet for det første blinket (avstand null) der den slippes, hvoretter antall enheter den faller er lik kvadratet av antall blink. {{byline|Michael Maggs}}]]

Det som nå kalles tyngdekraften ble ikke identifisert som en universell kraft før Isaac Newton gjorde sitt banebrytende arbeid. Før Newton ble tendensen til gjenstander til å falle mot jorda ikke  forstått til å ha noen knytning til bevegelsen av himmellegemene. Galilei var medvirkende til å beskrive egenskapene til fallende gjenstander ved å bestemme at [[akselerasjon]]en til alle legemer i [[fritt fall]] var konstant og uavhengig av massen til legemet. I dag er [[tyngdeakselerasjon]]en mot jordoverflaten vanligvis definert som <math> \mathbf{g}</math> og har en størrelse på cirka 9,81 [[meter]] per sekund i andre (ved havnivå og kan variere avhengig av geografisk plassering), og peker mot midten av jorden.<ref>{{cite journal |last=Cook |first=A. H. |journal=Nature |title=A New Absolute Determination of the Acceleration due to Gravity at the National Physical Laboratory |url=https://archive.org/details/sim_nature-uk_1965-10-16_208_5007/page/n103 |date=1965|doi=10.1038/208279a0 |page=279 |volume=208 |bibcode=1965Natur.208..279C |issue=5007}}</ref> Denne observasjonen betyr at tyngdekraften på et legeme på jordas overflate er direkte proporsjonal med dets masse. Dermed vil et legeme som har en masse på <math> m </math> oppleve en kraft:

:<math>\mathbf{F} = m\mathbf{g}</math>

I fritt fall er denne kraften uten motstand og derfor er netto kraft på legemet dets vekt. For legemer som ikke er i fritt fall er tyngdekraften motvirket av reaksjonskrefter fra deres støtteflater. For eksempel vil en person som står på bakken erfare null netto kraft, siden hans vekt er balansert med en [[normalkraft]] som utøves av bakken oppover.<ref name=FeynmanVol1 /><ref name=Kleppner />

Newtons bidrag til gravitasjonsteorien var å forene bevegelsene til himmellegemene, som Aristoteles hadde antatt var i en naturlig tilstand av konstant bevegelse, med fallbevegelse observert på Jorden. Han kom opp med det som for ettertiden er kjent som [[Newtons gravitasjonslov]]. Denne kunne redegjøre for de himmelske bevegelsene som hadde blitt beskrevet tidligere med [[Keplers lover]].<ref name="uniphysics_ch4">Young, Hugh; Freedman, Roger; Sears, Francis and Zemansky, Mark (1949) ''University Physics''. Pearson Education. Side 59–82</ref>

Newton kom til å innse at virkningene av tyngdekraften kan observeres på forskjellige måter ved større avstander. Spesielt har Newton fastslått at akselerasjonen til månen i sin bane rundt jorden kunne tilskrives den samme tyngdekraften som virker på jordoverflaten ved at tyngdekraften avtar med kvadratet av avstanden fra jorden. Videre innså Newton at tyngdekraften er proporsjonal med massen av legemet som utøver tiltrekningen.<ref name="uniphysics_ch4" /> Ved å kombinere disse ideene gis en formel som relaterer denne massen ''M'' og avstand ''r'' fra jorden til gravitasjonsakselerasjonen:

:<math>\mathbf{g}=-\frac{GM}{r^2} \hat{r}</math>

hvor vektorens retningen er gitt av <math> \hat{r}</math>,  som er [[enhetsvektor]]en rettet utover fra midten av jorden.<ref name="Principia"/>

I denne ligningen brukes en dimensjonal konstant <math> G </math> til å beskrive den relative styrken av tyngdekraften. Denne konstante har kommet for å bli kjent som [[Gravitasjonskonstanten|Newtons gravitasjonskonstant]],<ref>{{cite web|title=Sir Isaac Newton: The Universal Law of Gravitation|work=Astronomy 161 The Solar System|url=http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/history/newtongrav.html|accessdate=2008-01-04}}</ref> skjønt verdien var ukjent i Newton levetid. Ikke før 1798 var [[Henry Cavendish]] i stand til å gjøre den første målingen av <math> G </math> ved hjelp av en [[torsjonsfjær]]. Dette forsøket ble viden rapportert i datidens aviser som en måling av massen til jorden siden størrelsen av <math> G </math>  åpner for å løse likningen over for å beregne Jordens masse. Newton innså imidlertid at siden alle himmellegemer fulgt de samme bevegelseslover, måtte hans tyngdelov være universell. Kort sagt: Newtons lov om gravitasjon sier at kraften på et sfærisk legeme med masse <math> m_1 </math> på grunn av gravitasjonskraften fra massen <math> m_2 </math> er:

:<math>\mathbf{F}=-\frac{GMm}{r^2} \hat{r}</math>

der <math> r </math> er avstanden mellom de to legemes massesentra og <math> \hat {r} </math> er enhetsvektoren som peker i retning bort fra midten av det første legemet mot midten av det andre legemet.<ref name="Principia"/>

Denne formelen var kraftig nok til å stå som grunnlag for alle påfølgende beskrivelser av bevegelsene innenfor solsystemet opp til 1900-tallet. I løpet av den tiden ble sofistikerte metoder for [[Perturbasjon (fysikk)|Perturbasjons analyse]] oppfunnet,<ref>{{cite web|last=Watkins|first=Thayer|title=Perturbation Analysis, Regular and Singular|work=Department of Economics|publisher=San José State University|url=http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/perturb.htm|access-date=2017-01-15|archive-date=2011-02-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20110210010802/http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/perturb.htm|url-status=yes}}</ref> dette for å beregne avvikene i [[bane]]er på grunn av påvirkning fra flere legemer på en planet, for eksempel [[månen]], [[komet]]er eller [[asteroide]]er. Formalismen var nøyaktig nok til å tillate matematikere  å forutsi eksistensen av planet [[Neptun]] før det ble observert.<ref name='Neptdisc'>{{cite web |url=http://www.ucl.ac.uk/sts/nk/neptune/index.htm |title=Neptune's Discovery. The British Case for Co-Prediction. |accessdate=2007-03-19 |last=Kollerstrom |first=Nick |year=2001 |publisher=University College London |archiveurl= https://web.archive.org/web/20051111190351/http://www.ucl.ac.uk/sts/nk/neptune/index.htm |archivedate=2005-11-11}}</ref>

Det var bare banen til planeten [[Merkur]] at Newtons tyngdelov ikke virket til fullt ut å forklare. Noen astrofysikere forutså eksistensen av en annen planet ([[Vulkan (planet)|Vulkan]]) som ville forklare avviket, til tross for noen tidlige indikasjoner ble ingen slik planet funnet. Når senere [[Albert Einstein]] formulerte sin teori om [[Den generelle relativitetsteorien|generell relativitet]] vendte han sin oppmerksomhet til problemet med Merkurs bane og fant ut at hans teori ga en korreksjon, noe som kunne kompensere for avviket. Dette var første gang noen hadde vist at Newtons gravitasjonsteori var mindre riktig enn et alternativ.<ref>{{cite news|last1=Siegel|first1=Ethan|title=When Did Isaac Newton Finally Fail?|url=http://www.forbes.com/sites/startswithabang/2016/05/20/when-did-isaac-newton-finally-fail/#6fdc279675f5|accessdate=3. januar 2017|work=Forbes|date=20. mai 2016}}</ref>

Siden da har den generelle relativitetsteorien blitt anerkjent som den teorien som best forklarer gravitasjon. I generell relativitet er tyngdekraften ikke sett på som en kraft, men snarere objekter som beveger seg fritt i gravitasjonsfelt og reiser underlagt sin egen bevegelsesmengde i [[Geodetisk kurve|rette linjer]] i et [[Den generelle relativitetsteorien|buet romtid]]. Her i betydningen den korteste veien i romtid mellom to hendelser relatert til romtid. Fra perspektivet til legemet skjer all bevegelse som om det ikke var noen gravitasjon overhodet. Det er bare når den observere bevegelsen skjer i en global betydning at krumningen av romtid kan observeres, og kraften utledes fra legemets buete bane. Således er den lineære banen i romtid sett på som en buet linje i rommet, og det kalles for en ''[[ballistisk]] [[trajektor]]'' av legemet. For eksempel vil en [[basketball]] som kastes fra bakken beveger seg i en [[parabel]] som om den er i et enhetlig gravitasjonsfelt. Dens bane i romtid (når den ekstra dimensjonen blir tilført) er nesten en rett linje, svakt buet (med krumningsradius av størrelsesorden noen få [[lysår]]). Den tidsderiverte av den skiftende bevegelsesmengden til et legeme er hva en vil kalle «gravitasjonskraft».<ref name=Kleppner />

=== Elektromagnetisk kraft ===
[[Fil:Paper shavings attracted by charged cd.jpg|mini|[[Coulombs lov|Elektrostatiske krefter]] virker på små papirbitter etter at en [[CD]] har fått et overskudd av [[elektrisk ladning]].]]

{{Hoved|Elektromagnetisme}}

Den [[Coulombs lov|elektrostatiske kraften]] ble først beskrevet i 1784 av [[Charles Augustin Coulomb]] som en kraft som eksisterte mellom to [[elektrisk ladning]]er.<ref name=Cutnell/>{{rp|519}} Egenskapene til den elektrostatiske kraften var at den varierte som en invers avstandskvadratlov i radial retning, der den oppstår både som tiltrekning og frastøting (det var iboende polaritet). Videre var kraften uavhengig av massen til de ladede legmene, samt at den fulgte [[superposisjonsprinsippet]]. [[Coulombs lov]] forener alle disse observasjonene til et konsist utsagn.<ref name="Coulomb">{{cite journal |first=Charles |last=Coulomb |journal=Histoire de l'Académie Royale des Sciences |year=1784 |title=Recherches théoriques et expérimentales sur la force de torsion et sur l'élasticité des fils de metal |pages=229–269}}</ref>

Etterfølgende matematikere og fysikere fant at konseptet om et [[elektrisk felt]] for å være nyttig for bestemmelse av den elektrostatiske kraften på en elektrisk ladning i ethvert punkt i rommet. Det elektriske feltet ble basert på bruk av en hypotetisk ''[[Testpartikel|testladning]]'' hvor som helst i rommet, og deretter bruke Coulombs lov til å bestemme den elektrostatisk kraften.<ref name=FeynmanVol2/>{{rp|4-6 to 4-8}} Således er det elektriske felt <math> \mathbf{E} </math> definert hvor som helst i rommet er definert som:

:<math>\mathbf{E} = {\mathbf{F} \over{q}}</math>

der <math> q </math> er størrelsen av en hypotetisk testladning, <math> \mathbf{F} </math> er kraften på testladninge.

[[Fil:Lorentzkraft-graphic.PNG|mini|[[Lorentzkraft]]en virker på en partikkel (til venstre) eller en [[elektrisk strøm]] (til høyre) som beveger seg gjennom et [[magnetfelt]].]]

I mellomtiden ble [[Lorentzkraft]]en som er et fenomen relatert til [[magnetisme]] oppdaget å eksistere mellom to [[elektrisk strøm]]mer. Den har samme matematiske struktur som Coulombs lov med forbehold om at strømmer i samme retning tiltrekker og i motsatte retninger virker frastøtende. I likhet med det elektriske felt, kan konseptet om et [[magnetfelt]] benyttes til å bestemme den magnetiske kraften <math> \mathbf{F} </math> på en elektrisk strøm <math> I </math> i ethvert punkt i rommet. I dette tilfelle er størrelsen av det magnetiske feltet \mathbf{B} ([[Magnetisk flukstetthet|flukstetthet]]) bestemt til å være:

:<math>\mathbf{B} = {\mathbf{F} \over{I \ell}}</math>

der <math> \ell </math> er lengden på den hypotetiske lederen som teststrømmen går gjennom. Det magnetiske feltet utøver en kraft på alle [[magnet]]er, som for eksempel en [[kompass]]nål. Det faktum at [[Jordens magnetfelt]] er konsentrert tett langs jordens akse fører til at et kompass blir orientert i denne retningen, på grunn av den magnetiske kraften som trekke på kompassnålen.

Gjennom å kombinere definisjonen av elektrisk strøm som tidsendringstakten for en elektrisk ladning, kan en regel basert på [[Kryssprodukt|vektor multiplikasjon]] kalt [[Lorentzkraft|Lorentz lov]] etableres som beskriver kraften på en ladning som beveger seg i et magnetisk felt.<ref name=FeynmanVol2/> Sammenhengen mellom elektrisitet og magnetisme åpner for beskrivelse av en enhetlig ''elektromagnetiske kraften'' som virker på ladninger. Denne kraften kan skrives som en sum av den elektrostatiske kraft (på grunn av det elektriske felt), og den magnetiske kraft (på grunn av det magnetiske felt). Fullt oppgitt er denne loven:

:<math>\mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B})</math>

der <math> \mathbf {F} </math> er den elektromagnetiske kraften, <math> q </math> er størelsen av ladningen for partikkel, <math>  \mathbf {E} </math> er styrken av det elektriske feltet, <math> \mathbf {v} </math> er [[hastighet]]en til partikkelen som er gitt av [[kryssprodukt]]et med magnetfeltets flukstetthet (<math> \mathbf{B} </math>).

Naturen til elektriske og magnetiske felt ble ikke fullt ut forstått før i 1864 da [[James Clerk Maxwell]] samlet en rekke tidligere teorier i et sett av 20 skalarlikninger, som senere ble omformulert til fire vektorligninger av [[Oliver Heaviside]] og [[Josiah Willard Gibbs]].<ref>{{cite book|title=Polarized light in liquid crystals and polymers|first1=Toralf|last1=Scharf|publisher=John Wiley and Sons|year=2007|isbn=0-471-74064-0|page=19|url=https://books.google.com/?id=CQNE13opFucC}}, [https://books.google.com/books?id=CQNE13opFucC&pg=PA19 Chapter 2, p. 19]</ref> [[Maxwells likninger]] er en fullstendig beskrivelse av kildene til feltene som stasjonære og bevegelige ladninger, og interaksjoner av feltene selv. Dette førte til at Maxwell  oppdage at elektriske og magnetiske felt kan være «selvgenererende» i form av en [[bølge]]r som beveger seg med en hastighet som han regnet for å være [[lyshastigheten]]. Denne innsikten forent den gryende vitenskapen om elektromagnetisk teori med [[optikk]] og førte direkte til en fullstendig beskrivelse av [[elektromagnetisk spekter]].<ref>{{cite book|first=William |last=Duffin|title=Electricity and Magnetism, 3rd Ed.|url=https://archive.org/details/electricitymagn00duff |publisher=McGraw-Hill|pages=[https://archive.org/details/electricitymagn00duff/page/364 364]–383|year=1980|isbn=0-07-084111-X}}</ref>

Men forsøk på å forene elektromagnetisk teori med to observasjoner, [[fotoelektrisk effekt]], og  ikke-eksistens av den såkalte ''[[Rayleigh-Jeans' strålingslov|ultrafiolette katastrofen]]'', ble vanskelig. Gjennom arbeidet utført av ledende teoretiske fysikere, ble en ny teori om elektromagnetisme utviklet ved hjelp av kvantemekanikk. Denne siste modifikasjonen av elektromagnetisk teori førte til slutt til [[Kvanteelektrodynamikk]], som fullt ut beskriver alle elektromagnetiske fenomener som blir formidlet av bølgepartikler som kalles [[foton]]er. I kvanteelektrodynamikk er fotoner den grunnleggende utvekslingspartikkelen som beskrev alle interaksjoner knyttet til elektromagnetisme, inkludert den elektromagnetiske kraften.

Det er en vanlig misforståelse å tilskrive stivhet og fasthet i [[Faststoffysikk|fast stoff]] til frastøting av like ladninger under påvirkning av den elektromagnetiske kraften. Men disse egenskapene skyldes faktisk Pauliprinsippet. Siden elektroner er [[fermion]]er, kan de ikke okkupere samme [[bølgefunksjonen|kvantemekaniske tilstand]] som andre elektroner. Når elektronene i et materiale er tett pakket sammen, er det ikke nok lavere energinivåer i form av kvantemekaniske tilstander for dem alle, så noen av dem må være i høyere energitilstander. Dette betyr at det trengs energi for å pakke dem sammen. Selv om denne effekten er manifestert makroskopisk som en strukturell kraft, er det teknisk bare et resultat av eksistensen av et begrenset sett av elektrontilstander.

=== Sterk kjernekraft ===
Det er to «[[kjernekraft|kjernekrefter]]» som det i dag er vanlig å beskrive som interaksjoner som beskrives i den del av kvanteteorier som omhandler partikkelfysikk. Den [[Sterk kjernekraft|sterke kjernekraften]]<ref name=Cutnell/>{{rp|940}} er kraften som er ansvarlig for den strukturelle integriteten til [[atomkjerne]]ne mens [[svak kjernekraft]]<ref name=Cutnell/>{{rp|951}} er ansvarlig for nedbrytning av visse [[nukleon]]er til [[lepton]]er og andre typer [[hadron]]er.<ref name=FeynmanVol1 /><ref name=Kleppner />

Den sterke kjernekraften er i dag forstått å representere interaksjon mellom [[kvark]]er og [[gluon]]er s som er beskrevet av teorien om [[kvantekromodynamikk]]<ref>{{cite web|last=Stevens|first=Tab|title=Quantum-Chromodynamics: A Definition – Science Articles|date=10. juli 2003|url=http://www.physicspost.com/science-article-168.html|archiveurl=https://web.archive.org/web/20111016103116/http://www.physicspost.com/science-article-168.html|archivedate=2011-10-16|accessdate=2008-01-04|tittel=Arkivert kopi|besøksdato=4. januar 2008|arkivurl=https://web.archive.org/web/20111016103116/http://www.physicspost.com/science-article-168.html|arkivdato=16 oktober 2011|url-status=død}} {{Kilde www |url=http://www.physicspost.com/science-article-168.html |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2017-01-15 |arkiv-dato=2011-10-16 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20111016103116/http://www.physicspost.com/science-article-168.html |url-status=yes }}</ref> Den sterke kjernekraft er en [[fundamentalkraft]] formidlet av gluoner, virker på kvarker, [[Antipartikkel|antikvarker]], og gluoner selv. Den sterk kjernekraft er «sterkeste» av de fire fundamentale kreftene, derav navnet.

Den sterke kjernekraften virker bare direkte på elementærpartikler. Imidlertid er en rest av den kraften som observert mellom hadroner. Det mest kjente eksempel er den kraften som virker mellom [[nukleon]]er i atomkjerner som nukleærkraft. Her virker den sterk kjernekraften indirekte, overføres som gluoner, som utgjør en del av de virtuelle pi og rho [[meson]]er, som klassisk overfører kjernekraften. De mange mislykkede søk etter frie kvarer har vist at elementærpartiklene som er berørt ikke er direkte observerbare. Dette fenomenet kalles fargesperring.

=== Svak kjernekraft ===
Den svake kjernekraft har sitt opphav i utveksling av tunge [[W- og Z-boson]]er. Den mest kjente effekten er [[betahenfall]] (av nøytroner i atomkjerner) og den tilhørende [[radioaktivitet]]. Ordet «svak» er på grunn av det faktum at feltstyrken er rundt 10<sup>13</sup> ganger mindre enn den for sterk kjernekraft. Likevel er den sterkere enn tyngdekraften over korte avstander. En konsistent elektrosvak teorien har også blitt utviklet, noe som viser at elektromagnetiske krefter og den svake kjernekraft er umerkbar ved temperaturer på i overkant av cirka 10<sup>15</sup>&nbsp; [[Kelvin]]. Slike temperaturer har blitt undersøkt i moderne [[partikkelakselerator]]er og viser forholdene i [[universet]] i de tidlige øyeblikk av [[Big Bang]].