جهان ما بر پایه چهار نیرو یا بر هم کنش استوار است:
نیروی گرانشی،
نیروی الکترو مغناطیسی،
نیروی قوی هسته ای و
نیروی ضعیف هسته ای.عامل وقوع این بر هم کنشها
گروهی از ذرات به نام
بوزونهای پایه هستندکه در بین ذرات تشکیل دهنده مواد مبادله می شوند.
فیزیکدانها در تلاش هستند که نشان دهند که این چهار نیرو در واقع از یک نیروی بنیادی سرچشمه می گیرد.
۱- نیروی قوی(رنگ)
این نیرو مخصوص ترکیبات
کوارکی است که میان کوارک ها بر قرار است. لازمه برقراری این نیرو آن است که سه کوارک با سه رنگ مختلف (که در بالا ذکر شد) در کنار یکدیگر قرار گیرند، همانطور که لازمه برقراری
نیروی الکتریکی آنست که دو ذره باردار در کنار هم باشند. به همین دلیل است که کوارک ها به تنهایی در طبیعت یافت نمی شوند. این نیرو از پرت شدن کوارک ها در درون
پروتون و
نوترون جلوگیری می کند. این نیرو توسط
گلوئون ها، بین کوارک ها منتقل می شود. البته این نیرو فقط در فواصل کوتاه کارگر است.
این نیرو میان ذرات باردار ایجاد می شود. و همچنین نیروی الکترومغناطیسی بر ذرات باردار که در میدان مغناطیسی در حال حرکتند، وارد می شود. این نیرو توسط
فوتون ها، بین ذرات باردار منتقل می شود.
اکثر نیروهای مورد استفاده در زندگی از نوع نیروهای الکترو مغناطیسی هستند. همانطور که در شکل زیر دیده می‌شود بین دو بار همنام نیروی الکتریکی دافعه و بین دو بار غیر همنام نیروی الکتریکی جاذبه بوجود می‌آید که بنا بر قانون کولن اندازه این نیروها F با حاصلضرب بارها q رابطه مستقیم و با مجذور فاصله انها r رابطه عکس دارد.
اگر مطابق شکل فوق بار q در
میدان مغناطیسی یک
اهنربا B با سرعت v عمود بر میدان حرکت کند از طرف میدان بر آن نیروی مغناطیسی F=qvB وارد می‌شود.
۳-نیروی ضعیف
علاوه بر دو نیرویی که در بالا ذکر شد، نیرویی وجود دارد که بدون استثنا بر تمام ذرات جهان در فواصل بسیار بسیار کم حکمفرماست. این نیرو را نیروی ضعیف می نامند، که توسط
بوزون ها میان ذرات منتقل می شود.
نیروی ضعیف هسته‌ای تنها در واکنش‌های هسته‌ای وجود دارد مانند واکنش فوق که در اثر برخورد یک نوترینو به یک هسته پرتو B (الکترون منفی) تولید می‌شود.
): نیروی جاذبه ای است که میان اجسامی که دارای جرم می باشند حکمفرماست. این نیرو نسبت به نیروهای بنیادی دیگر در مورد ذرات بنیادی ودر فواصل کوتاه بسیار ضعیف است. این نیرو در مورد اجرام آسمانی موثر است. نیرو گرانشی توسط ذرات گریویتون(Graviton) میان مواد جابجا می شود.
ناقلان نیروهای بنیادی همگی از
ذرات بنیادی بشمار می آیند.
