[14] Si tratta di un argomento di complessita' inconciliabile con i limiti della presente trattazione. Si tentera' in questa nota di operarne una semplificazione comprensibile, per quanto limitata e approssimativa.
Tutti i fenomeni che avvengono in natura sono riconducibili all'azione di una serie di forze fondamentali (dette cosi' perche' non risultanti dall'azione di altre forze), alcune note sin dall'antichita', altre scoperte in tempi piu' recenti.
Tali forze agiscono mediante particelle-vettori di tipo bosonico, dotate di proprieta' diverse dalle particelle costituenti la materia (che sono di tipo fermionico), quali quark ed elettroni. Ad esempio, esse possono occupare contemporaneamente lo stesso volume di spazio, in numero illimitato (a differenza delle particelle fermioniche, che devono sottostare al principio di esclusione).
La forza gravitazionale porta le masse ad attrarsi tra loro, con intensita' direttamente proporzionale al loro prodotto e inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Le particelle vettori sono i gravitoni. L'attrazione e' il risultato dell'interazione dei gravitoni emessi dalle due masse. Ogni massa emette continuamente gravitoni, che essendo a loro volta privi di massa non riducono la massa emittente. Se pero' la massa e' in orbita attorno ad un'altra (e buona parte della massa dell'universo e' in tale situazione), l'emissione di gravitoni comporta, su periodi molto lunghi, la riduzione del raggio medio orbitale (per conservare il momento angolare).
La forza Elettrodebole riguarda le interazioni tra particelle nucleari. Essa opera in due ambiti distinti, che si sono rivelati coincidenti alle alte energie, ma che nei fenomeni fisici della vita quotidiana riguardano fenomeni diversi. La forza Elettrodebole e' difatti "composta" dalla Forza Elettromagnetica e dalla Interazione Nucleare Debole. La prima opera tra particelle dotate di carica elettrica, e agisce in senso attrattivo tra cariche diverse e repulsivo tra cariche uguali. La sua intensita', al pari della gravita', e' direttamente proporzionale al prodotto delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Le particelle vettori sono i fotoni. La seconda e' connessa alla tendenza di ogni sistema, e quindi anche dell'atomo, a raggiungere la configurazione avente il livello energetico piu' basso possibile. Tale forza e' difatti responsabile della radioattivita', mediante la quale gli atomi piu' pesanti si "alleggeriscono" (emettendo radiazioni ) al fine di raggiungere una configurazione stabile. Le particelle vettori sono i bosoni vettoriali ().
L'interazione nucleare forte e' la forza che tiene insieme il nucleo atomico. Mentre difatti gli elettroni, che hanno carica negativa, sono attratti dal nucleo (che ha carica positiva) mediante la forza elettromagnetica, il nucleo dell'atomo, essendo composto da protoni (con carica positiva) e neutroni (con carica neutra), tenderebbe naturalmente a disintegrarsi, a causa della repulsione elettromagnetica dei protoni. L'interazione nucleare forte impedisce che cio' avvenga. Va precisato che protoni e neutroni sono entrambi composti da quark: un protone e' formato da due quark di tipo up e un quark di tipo down, un neutrone da due quark down e uno up. La forza in questione, che tiene insieme i quark formanti i nucleoni e, di riflesso, i nucleoni stessi, opera mediante particelle dette gluoni, aventi la caratteristica di interagire solo con i quark e con altri gluoni. All'interno dei nucleoni, la principale caratteristica dell'inter. Forte e' la cosiddetta liberta' di confinamento asintotico: a differenza delle forze sinora viste, la forza che tiene insieme i quark aumenta di intensita' all'aumentare della distanza, e decresce invece insieme a quest'ultima. Cio' fa del protone una delle strutture piu' solide (e longeve) della natura, anche se la scoperta del nadione (usato nei phaser) ha posto fine al mito della sua indistruttibilita'. La liberta' di confinamento asintotico non opera invece tra nucleoni: e' difatti noto sin dall'antichita' come il nucleo atomico possa essere "rotto" in piu' pezzi.
La forza Repulsiva e' stata l'ultima ad essere scoperta: essa tende ad impedire le elevate concentrazioni di massa, e cresce di intensita' al crescere della concentrazione (nelle singolarita' difatti, a differenza di quanto ritenuto in passato, la densita' -- e quindi la gravita' -- non e' infinita, bensi' determinata dall'equilibrio tra forza gravitazionale, che tende a fare collassare la struttura, e forza repulsiva, che pone un limite alla densita' della materia). La forza repulsiva opera, come detto, in funzione della concentrazione di massa: masse maggiori verranno respinte con intensita' maggiore, elementi con peso atomico maggiore verranno respinti in misura maggiore rispetto ad elementi piu' leggeri. Tale forza opera su ordini di grandezza inferiori rispetto alla forza gravitazionale, e i suoi effetti divengono significativi solo in presenza di masse o campi gravitazionali elevati. Detta forza, come si vedra' in seguito nel testo, gioca un ruolo fondamentale nella propulsione a curvatura. Le particelle vettori sono, non a caso, chiamate warpers.
Tutte le forze esaminate hanno natura discreta, ossia agiscono e si propagano (soltanto) secondo multipli interi di un valore minimo; hanno, in altre parole, carattere quantistico. La teoria del Campo Unificato e' difatti fondata da un lato sull'estensione allo spazio-tempo del carattere quantistico delle forze fondamentali (in parole povere, lo spazio e il tempo hanno anch'essi natura quantistica, ossia risultano divisibili non all'infinito, come a lungo ritenuto in passato, ma sino ad un valore limite) e dall'altro dall'abbandono del concetto di particella puntiforme, cui viene sostituita una descrizione della materia e della radiazione in termini ondulatori. Massa ed energia sono quindi "perturbazioni" dello spazio-tempo discreto. Tale teoria, che solitamente viene sviluppata in epoca prossima alla realizzazione della propulsione a curvatura, consente di spiegare i fenomeni naturali in chiave deterministica, anche a livello subnucleare, abbandonando le approssimazioni probabilistiche della meccanica quantistica (che venivano invocate, ad esempio, a sostegno dell'impossibilita' del teletrasporto!); consente inoltre una piena comprensione del funzionamento delle forze fondamentali, mediante equazioni che ne descrivono l'azione sia alle alte energie che nei fenomeni quotidiani, e che, come detto, hanno come comune denominatore l'interpretazione ondulatoria e quantistica di ogni fenomeno naturale.