A física moderna reconhece quatro tipos fundamentais de interação entre as partículas: a força forte, a força fraca, eletromagnetismo e gravidade. Cada força atua de forma distinta na distância e todas operam com diferentes valores de energia .
A força forte é um efeito residual da força da cor transportada por partículas chamadas glúons. Os prótons são feitos de partículas menores chamadas quarks, que têm uma qualidade conhecida como cor. Quarks com cores diferentes são mantidos juntos por glúons, com o efeito colateral de prótons aderirem uns aos outros, apesar de suas cargas positivas mutuamente repulsivas.
A força forte é, portanto, forte o suficiente para superar a repulsão eletromagnética em distâncias equivalentes ao diâmetro de um núcleo atômico. A força fraca é cerca de 10 ^ -16 da força da força forte e trabalha para transformar um tipo de quark em outro. Ele governa a emissão de radiação de um átomo em decomposição e é responsável pelo acúmulo de núcleos atômicos pesados. A força fraca é carregada por um tipo de partícula chamada bóson e funciona em intervalos de 0,1 por cento do diâmetro de um único próton.
O eletromagnetismo é familiar para a maioria das pessoas, apenas porque funciona em uma faixa potencialmente infinita e é carregado por fótons. A gravidade é, de longe, a força mais fraca, mas também atua em distâncias infinitas e é sempre atrativa, de modo que seus efeitos se combinam com a massa e a proximidade. A gravidade é a principal força que dá forma a grandes sistemas, como galáxias.
