Le interazioni della materia si spiegano con quattro tipi di forze :

La forza elettromagnetica riguarda le particelle cariche elettricamente. E’ attrativa tra due particelle di segno contrario e repulsiva tra due particelle che hanno lo stesso segno. Varia con . E' responsabile della coesione degli atomi : i protoni del nucleo e gli elettroni si attraggono. Non è più sensibile a grande scala perchè c’è lo stesso numero di protoni e di elettroni, si dice che la materia è “neutra” a grande scala.

La forza d’interazione forte : è molto intensa e agisce su distanze piccole (metri). Riguarda i protoni e i neutroni. Permette ai nuclei degli atomi di restare uniti malgrado il fatto che i protoni tendono ad allontanarsi l’uno dall’altro per colpa delle forze elettromagnetiche.

La forza d’interazione debole agisce su tutte le particelle a piccola distanza (metri), è responsavile della radioattività beta.

La forza gravitazionale riguarda tutte le masse, dunque tutte le particelle. E’ forse una proprietà geometrica dello spazio-tempo-materia. Varia con fino all’ infinito. Questa forza è responsabile della struttura dell’ Universo a vasta scala.

I fisici cercano di unificare queste forze nell’ambito di una stessa teoria che terrebbe conto della relatività generale e della meccanica quantistica. La teoria elettrodebole riunisce l’elettromagnetismo e l’interazione debole, ma non esiste attualmente alcuna teoria completa.