לכוח יש משמעות ספציפית בפיזיקה, ובניגוד לסרטים אין לזה שום קשר להרמוניה הבסיסית של היקום. בפיזיקה, כוח הוא דחיפה או משיכה הנובעים מאינטראקציה בין שני עצמים. כוח יכול לנבוע ממגע ישיר, כמו ילד שדוחף עגלה, או מפעולה מרחוק, כמו למשל משיכת הכבידה שכדור הארץ מפעיל על הירח. בתוך שתי הקטגוריות הרחבות הללו ניתן לזהות לפחות עשרה כוחות שונים המסייעים בעיצוב היקום ומתנים את החוויה שלנו בו.
קשר כוחות
כאשר גיבש את חוקי התנועה שלו, סר אייזק ניוטון ללא ספק דמיין כוחות מגע כדוגמאות העיקריות שלו. אלה הכוחות הנובעים מאינטראקציה פיזית ישירה בין שני עצמים. על פי החוק השני של ניוטון:
F = אמא
כוח בסדר גודל F מייצר תאוצה "a" כאשר מוחל על אובייקט עם מסה "m".
כוח מיושם- זהו סוג הכוח הקל ביותר להבנה. דחף על עצם והאובייקט דוחף לאחור, אומר החוק הראשון של ניוטון, עד שגודל הכוח מתגבר על האינרציה של האובייקט. בנקודה זו, האובייקט מתחיל לנוע, ובהיעדר כוחות אחרים, הוא מאיץ בכמות שביחס לגודל המסה שלו ולכוח המופעל.
כוח רגיל- כוח הוא כמות וקטורית, כלומר גודלו תלוי בכיוון. בכל אינטראקציה בין שני אובייקטים, הכוח הרגיל הוא הכוח הניצב לממשק בין האובייקטים האינטראקטיביים. כוח רגיל לא תמיד מייצר תנועה. לדוגמא, טבלה מפעילה כוח נורמלי על ספר להתגבר על כוח הכבידה ולמנוע מהספר ליפול.
כוח החיכוך- כוח חיכוך בדרך כלל מתנגד לתנועה. זו תוצאה של העובדה שמשטחים בעולם האמיתי אינם חלקים לחלוטין. גודל כוח החיכוך המופעל על ידי משטח תלוי במקדם החיכוך של החומר ממנו עשוי המשטח, כמו גם באובייקט הנע לאורכו. כוח החיכוך על עצם מנוחה, הנקרא חיכוך סטטי, שונה מזה של עצם נע, הנקרא חיכוך הזזה.
התנגדות אוויר- עצמים הנעים באטמוספירה של כדור הארץ נתקלים בכוח התנגדות שנוצר על ידי החיכוך שנוצר על ידי מולקולות אוויר. כוח זה מתחזק במהירות הולכת וגוברת ושטח הפנים גדל בניצב לכיוון התנועה. זה כמות חשובה בתעשיות התעופה והחלל.
כוח מתח- קושרים חוט לאובייקט קבוע, מושכים בקצה השני והמיתר מושך לאחור עד שהוא נשבר. הכוח שהמחרוזת מפעילה הוא כוח המתח, המופעל לאורכו. זהו מאפיין של החומר ממנו עשוי החוט, כמו גם את הקוטר.
כוח האביב- כמות הכוח הדרושה לדחיסת קפיץ תלויה בחומר ממנו עשוי הקפיץ, בקוטר החוט היוצר את הסלילים ובמספר הסלילים. מאפיינים אלה מכמתים במספר המאפיין את הקפיץ הנקרא קבוע הקפיץ "k". הכוח הדרוש לדחיסת הקפיץ למרחק "x" ניתן על ידי חוק הוק:
F = kx
פעולה בכוחות מרחוק
כוחות הטבע הבסיסיים השומרים על כוכבי הלכת מסתובבים והשמש והכוכבים בוערים כולם פועלים למרחק. בלעדיהם, היקום שאנחנו מכירים כנראה לא היה קיים, ואם הוא היה קורה, זה יהיה מקום אחר לגמרי.
כוח כבידה- הסיבה לקיומו של כוח זה היא בגדר תעלומה, אך אם הוא לא היה קיים, כוכבי לכת וכוכבים לא היו מסוגלים להיווצר. גודל עצמות כוח הכבידה המופעלות זו על זו תלוי במאסות האובייקטים ובהפך בריבוע המרחק ביניהם. ככל שהאובייקטים מסיביים יותר ו / או המרחק ביניהם קצר יותר, כך הכוח חזק יותר.
כוח אלקטרומגנטי- למרות שנראה שהם לא זהים, חשמל ומגנטיות קשורים זה לזה. אלקטרונים זורמים מייצרים מגנטיות, ומגנט נע מייצר חשמל. הקשר בין תופעות אלו הוסבר על ידי הפיזיקאי הסקוטי ג'יימס פקיד מקסוול במאה ה -19 והוא מכמת במשוואותיו. חשמל מפעיל כוח באמצעות משיכה או דחייה של חלקיקים טעונים, ואילו הכוח המגנטי נובע ממשיכה או דחייה הנגרמים על ידי קטבים מגנטיים.
הכוח החזק- מכיוון שכל הפרוטונים טעונים באופן חיובי, הם דוחים זה את זה, והם לא יוכלו ליצור גרעין אטומי אם הכוח החזק לא היה קיים כדי להחזיק אותם יחד. הכוח החזק הוא הכוח החזק ביותר בטבע. זה גם הקושר קוורקים יחד ליצירת פרוטונים ונויטרונים.
הכוח החלש- הכוח החלש הוא כוח גרעיני בסיסי נוסף. זה חזק יותר מכוח המשיכה, אבל זה עובד רק במרחקים קצרים לאין ערוך. הנושא על ידי חבילות אנרגיה תת-אטומיות הנקראות בוזונים, הכוח החלש גורם לפרוטונים להשתנות לנויטרונים ולהיפך במהלך ריקבון גרעיני. ללא כוח זה, היתוך גרעיני יהיה בלתי אפשרי, וכוכבים, כמו השמש, לא היו קיימים.