Cuando se habla de las fuerzas fundamentales en el universo, solo hay cuatro tipos diferentes: la fuerza gravitacional, la fuerza electromagnética y las fuerzas nucleares fuertes y débiles. ¿Qué hace que estas fuerzas existan? En cada caso, existe una propiedad fundamental subyacente de la materia que permite que ocurran interacciones: un tipo de carga. Para la gravedad, es masa; para el electromagnetismo, son cargas eléctricas; para la fuerza nuclear fuerte, son cargas de color; y para la fuerza nuclear débil, es una hipercarga débil. ¡Pero no tenía por qué ser así! Podría haber no solo cargas eléctricas en juego en el electromagnetismo, sino también magnéticas. Sin embargo, por alguna razón, nuestro universo no parece tener ninguno, aunque la física lo permita por completo. Nuestro universo no es simétrico.
Crédito de la imagen: Universidad de Murdoch en Perth, Australia, a través de Jerri-Lee Matthews.
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En gravitación, la fuerza que ejerce cualquier masa sobre otra es igual y opuesta a la fuerza ejercida por esa segunda masa sobre la primera. Para las cargas eléctricas, lo mismo es cierto, aunque hay una advertencia adicional: la fuerza eléctrica puede ser positiva o negativa dependiendo de los signos de las cargas. Además, la electricidad está estrechamente relacionada con otra fuerza: el magnetismo.
Al igual que la electricidad tiene cargas positivas y negativas, donde lo similar repele lo similar y los opuestos se atraen, el magnetismo tiene los polos norte y sur, donde lo similar repele y lo opuesto se atrae. Pero parece que el magnetismo es fundamentalmente diferente de la electricidad de una manera particular (y obvia):
• En electricidad, puede tener muchas cargas configuradas juntas o puede tener una carga positiva o negativa aislada, como un electrón.
• Pero en el magnetismo, puede tener muchos polos configurados juntos, pero no puede tener un “polo norte” o “polo sur” aislado sin el otro.