Respuesta orientativa:

1. El Modelo Estándar es la teoría física que describe las partículas elementales que componen la materia y las tres fuerzas fundamentales que gobiernan sus interacciones: la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.
2. Su finalidad es unificar, dentro de un solo marco teórico basado en la teoría cuántica de campos, el comportamiento de quarks y leptones mediante un grupo de simetría SU(3)_C \times SU(2)_L \times U(1)_Y.
3. Permite predecir con altísima precisión resultados de experimentos (masas, cargas, decaimientos) y explica fenómenos desde el átomo hasta las reacciones nucleares del Sol.
4. Su gran limitación es que no incluye la gravedad, que sigue sin cuantizarse de forma completa; por eso se le llama "modelo estándar" y no "teoría del todo".

Respuesta orientativa:

Las cuatro interacciones que permiten explicar cualquier fenómeno físico de la naturaleza son:

1. Fuerza gravitatoria: actúa sobre toda masa, es la más débil y de mayor alcance; mantiene los planetas en órbita y estructura las galaxias.
2. Fuerza electromagnética: actúa sobre partículas con carga eléctrica; es la responsable de la estructura de los átomos, la química, la luz y las corrientes eléctricas.
3. Fuerza nuclear fuerte (interacción fuerte): mantiene unidos los quarks dentro de los protones y neutrones y cohesion el núcleo atómico; es la más intensa, pero de corto alcance (del orden de 10^{-15} \, \text{m}).
4. Fuerza nuclear débil (interacción débil): interviene en procesos de desintegración radiactiva (como el decaimiento beta) y en las reacciones termonucleares del Sol; es la que provoca el cambio de sabor de los quarks.

Respuesta orientativa:

1. La fuerza electromagnética es la interacción que actúa entre partículas portadoras de carga eléctrica (o momento magnético), ya sean estáticas o en movimiento.
2. Se rige por la ley de Coulomb para cargas en reposo, F = k \, \dfrac{|q_1 \, q_2|}{r^{2}}, y por la ley de Lorentz para cargas en movimiento dentro de un campo electromagnético, \vec{F} = q\left(\vec{E} + \vec{v} \times \vec{B}\right).
3. Es la fuerza que sostiene los electrones en torno al núcleo, por lo que da forma a la materia, y la que se propaga a la velocidad de la luz mediante los fotones.
4. Curiosidad: es la única interacción que se manifiesta de forma macroscópica y cotidiana (frotar un peine, imanes, rayos); además, es la única que permite la vida tal como la conocemos, pues gobierna las reacciones químicas. Se encuentra unificada con la fuerza magnética a través de las ecuaciones de Maxwell.

Respuesta orientativa:

1. La primera fuerza que se explicó de manera analítica fue la fuerza gravitatoria, mediante la ley de gravitación universal formulada por Isaac Newton en 1687.
2. La ley establece que dos masas se atraen con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa: F = G \, \dfrac{m_1 \, m_2}{r^{2}}, con G = 6{,}674 \times 10^{-11} \, \text{N} \cdot \text{m}^{2} \cdot \text{kg}^{-2}.
3. Con ella Newton unificó la caída de los cuerpos en la Tierra con el movimiento de los planetas de Kepler.

Respuesta orientativa:

1. Q.E.D. son las iniciales de la expresión latina "Quod Erat Demonstrandum".
2. Se traduce como "lo que se quería demostrar" o "lo que había que demostrar".
3. Se coloca al final de una demostración matemática o lógica para indicar que se ha completado satisfactoriamente la prueba de una afirmación.